Presión atmosférica. N15

Introducción

El aire, como toda materia, pesa. La presión atmosférica se define como el peso del aire por unidad de superficie La presión del aire sobre la superficie de la Tierra es diferente en los distintos lugares. Esto se debe a la diferente cantidad de calor que reciben Cuando el aire se eleva, deja abajo un área de baja presión, porque al ascender ya no presiona sobre la superficie tan fuertemente. Cuando el aire desciende, empuja con más fuerza sobre la superficie formando áreas de alta presión. La diferencia de presiones hace que el aire se mueva desde las zonas de presión más alta a las de presión más baja, para tratar de emparejarlas. En la atmósfera todo consiste en la búsqueda del equilibrio. Esto genera el viento.₁

Unidades de medida

Hay diferentes sistemas de medida de la presión atmosférica:

1. Sistema Internacional de unidades: se mide en Gigapascales, GPa (10⁹ Pa); en Megapascales, MPa (10⁶ Pa);en Kilopascales, KPa (10⁶ Pa) y en Pascales, Pa, unidad equivalente a un Newton (N) por metro cuadrado (1N/m²)
2. Sistema técnico-gravitatorio: se mide en kilogramo-fuerza por centímetro cuadrado (kgf/cm²), en gramos-fuerza por centímetro cuadrado (gf/cm²) y en kilogramo-fuerza por decímetyro cuadrado (kgf/dm²)
3. Sistema cegesimal: se mide en barias

Instrumentos de medida

El Barómetro

El barómetro es un instrumento que mide lan presíón admosférica. La presión atmosférica es el peso por unidad de superficie ejercida por la atmósfera. Los primeros barómetros estaban formados por una columna de líquido encerrada en un tubo cuya parte superior está cerrada. El peso de la columna de líquido compensa exactamente el peso de la atmósfera. Evangelista Torricelli fue el primero en realizar un barómetro,en el siglo XVII, el barometro que hizo era de mercurio. Un barómetro de mercurio está formado por un tubo de vidrio de unos 850 mm de altura, cerrado por el extremo superior y abierto por el inferior. El tubo se llena de mercurio, se invierte y se coloca el extremo abierto en un recipiente lleno del mismo líquido.1 Si entonces se destapa se verá que el mercurio del tubo desciende unos centímetros, dejando en la parte superior un espacio vacío (cámara barométrica o vacío de Torricelli).

Otros tipos de Barómetro

Barómetro Aneroide

Es un barómetro que no utiliza mercurio. Indica las variaciones de presión atmosférica por las deformaciones más o menos grandes que aquélla hace experimentar a una caja metálica de paredes muy elásticas en cuyo interior se ha hecho el vacío más absoluto. Se gradúa por comparación con un barómetro de mercurio pero sus indicaciones son cada vez más inexactas por causa de la variación de la elasticidad del resorte plástico. Fue inventado por Lucien Vidie en 1843.3 y es más grande por lo tanto el barómetro que no utiliza mercurio.

Barómetro Fortín

El barómetro de Fortin se compone de un tubo Torricelliano que se introduce en el mercurio contenido en una cubeta de vidrio en forma tubular, provista de una base de piel de gamo cuya forma puede ser modificada por medio de un tornillo que se apoya de la punta de un pequeño cono de marfil. Así se mantiene un nivel fijo. El barómetro está totalmente recubierto de latón, salvo dos ranuras verticales junto al tubo que permiten ver el nivel de mercurio. En la ranura frontal hay una graduación en milímetros y un nonio para la lectura de décimas de milímetros. En la posterior hay un pequeño espejo para facilitar la visibilidad del nivel. Al barómetro va unido un termómetro.

Los barómetros Fortin se usan en laboratorios científicos para las medidas de alta precisión, y las lecturas deben ser corregidas teniendo en cuenta todos los factores que puedan influir sobre las mismas, tales como la temperatura del ambiente, la aceleración de gravedad de lugar, la tensión de vapor del mercurio, etc.

Manómetro de tubo abierto

Monometro de Tubo abrieto

Un aparato muy común para medir la presión manométrica es el manómetro de tubo abierto. El manómetro consiste en un tubo en forma de U que contiene un líquido, que generalmente es mercurio. Cuando ambos extremos del tubo están abiertos, el mercurio busca su propio nivel ya que se ejerce una atmósfera de presión sobre cada uno de ellos. Cuando uno de los extremos se conecta a una cámara presurizada, el mercurio se eleva hasta que la presiones se igualan.

La diferencia entre los dos niveles de mercurio es una medida de presión manométrica: la diferencia entre la presión absoluta en la cámara y la presión atmosférica en el extremo abierto. El manómetro se usa con tanta frecuencia en situaciones de laboratorio que la presión atmosférica y otras presiones se expresan a menudo en centímetros de mercurio o pulgadas de mercurio.

Relación entre presión y altura

Teniendo en cuenta esta definición: la presión atmosférica es la fuerza por unidad de superficie que ejerce el aire sobre la superficie terrestre. Por lo tanto podemos determinar que a mayor altura, menor presión y más escasez del aire. Esto es porque la disminución que experimenta la presión con la altura no es directamente proporcional, puesto que el aire es un fluido que puede comprimirse mucho, por lo que las masas de aire más próximas al suelo están comprimidas por el propio peso del aire de las capas superiores y son, por tanto, más densas. Así, cerca del nivel del mar un pequeño ascenso en altura supone una gran disminución de la presión, mientras que a gran altura hay que ascender mucho más para que la presión disminuya en la misma medida.

Medición de la presión atmosférica en relación con la altura

Actividades de la vida cotidiana en las que nos afecta su presencia

Hay diversos ejemplos en los que podemos observar la presión atmosférica en el día a día. Algunos son:

• Cuando sacamos una bolsa de comida del congelador y la bolsa empieza a hincharse, esto es porque la temperatura en la bolsa aumenta, y con ello aumenta su presión.
• Cuando vamos a una zona alta, como la montaña, y bajamos a lugares como la playa, encontramos que los botes de crema están espachurrados. Esto ocurre porque la presión atmosférica del mar es mayor que la de la montaña y el tubo se aplasta al igualar las presiones interiores y exteriores.
• Cuando pegamos una ventosa a la ventana, sin que se quede aire en el interior, la presión atmosférica hace que no se caiga.
• Cuando buceamos al fondo del mar, nos sometemos a una alta presión atmosférica y conlleva a diversos problemas causados por esta como desmayos y vértigos.
• Con ello también, cuando escalamos, nos sometemos a bajas presiones y así también a problemas como el mal de montaña.

Fuentes de información

www.tutiempo.net ₁

El barómetro.(11 feb 2014, a las 21:25). Wikipedia:la enciclopedia libre'.Consultado el día 29 de enero. En: http://es.wikipedia.org/wiki/Bar%C3%B3metro

Unidades de presión. (27 feb 2014, a las 17:27.)Wikipedia, la enciclopedia libre. Consultado el 29 de enero de 2014 en: Unidades de presión

Wikipedia, la enciclopedia libre. Consultado el 29 de enero de 2014 en: Unidades de presión

Montes, Marisol. (2012, octubre 17. La aplicación de la presión atmosférica en la vida cotidiana. Consultado el día 12 de marzo de 2014. En: http://prezi.com/orknksa1vkij/la-aplicacion-de-la-presion-atmosferica-en-la-vida-cotidiana/

Primera imagen del barómetro procedente de Kayac Fishing Canarias. Consultado el día 12 de marzo de 2014. En:http://www.kayakfishingcanarias.com/material-y-equipo/el-barometro-en-el-mundo-del-kayak-es-necesario-o-solo-un-cacharro-mas/

Mª J. Pozo y M.A. Gómez (2001, octubre 13). Efectos de la presión atmosférica.El rincón de la ciencia. Consultado el día 12 de marzo de 2014. En: http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/Practica/PR-15/PR-15.htm

Imagen del barómetro aneriode procedente de Wikipedia. Consultado el día 12 de marzo de 2014. En:http://es.wikipedia.org/wiki/Bar%C3%B3metro_aneroide

Imagen del barómetro fortín procedente de Universida de Granada. Consultado el día 12 de marzo de 2014. En:http://www.ugr.es/~museojtg/instrumento26/ficha_esquema.htm

Primera imagen de presión atmosférica procedente de ecured.Consultado el día 12 de 2014.En: http://estudiopedia.org/index.php?title=Presi%C3%B3n_atmosf%C3%A9rica.

Segunda imagen de presión atmosférica procedente de Archivos de Bronconeumología el día 12 de marzo de 2014. En:http://www.archbronconeumol.org/es/patologia-respiratoria-vuelos-avion/articulo/13098421/