Presión atmosférica
1. Presión atmosférica
La atmósfera es la masa de aire que rodea la Tierra.
Aunque la atmósfera llega hasta los 100 km, por encima de 10 km no hay prácticamente aire, el 75% de los gases de la atmósfera se encuentran en estos 10 primeros km, que corresponden a la troposfera.
A causa de su peso, la atmósfera produce una presión sobre todos los cuerpos situados en su interior que se transmite en todas las direcciones.
La presión atmosférica es la fuerza por unidad de superficie que ejerce la atmósfera sobre los cuerpos situados en su interior.
Nosotros mismos estamos sometidos constantemente al efecto de la presión atmosférica debido al peso de la columna de aire que tenemos sobre nosotros. Nuestro organismo está adaptado a esta presión y la soporta sin trastornos.
2. Medida de la presión atmosférica
En 1643, el físico italiano E. Torricelli (1608-1647) midió por primera vez el valor de la presión atmosférica.
Para ello realizó el siguiente experimento:
- Tomó un tubo de vidrio de un metro de longitud cerrado por un extremo y lo llenó de mercurio.
- Tapó el extremo abierto e invirtiéndolo lo introdujo por este extremo en una cubeta que contenía mercurio.
- Al destapar el tubo, el mercurio empezó a salir de él. Sin embargo, no se vació por completo, sino que quedaron en su interior 760 mm de mercurio.
Torricelli dio la siguiente explicación al fenómeno observado:
El mercurio del tubo no baja completamente porque la presión que ejerce el aire sobre el mercurio de la cubeta lo impide. Cuando deja de bajar, esta presión es igual a la que ejerce la columna de mercurio del interior del tubo, pues ambas están en equilibrio.
Presión atmosférica=Presión ejercida por la columna de mercurio
(densidad del mercurio=13600kg/m3)
El valor de 1,013·105 Pa (o 1 atm) recibe el nombre de presión atmosférica normal.
Al realizar medidas de la presión atmosférica en diversos lugares y diferentes días, se comprueba que la presión atmosférica varía.
Se consideran:
- Altas presiones a valores superiores a los 760 mm de mercurio.
- Bajas presiones a valores inferiores a 760 mm de mercurio.
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Ejercicio:
Calcular el valor para la presión atmosférica de una persona que vive en una ciudad a 1.000m de altitud sobre el nivel del mar. Suponer homogénea la atmósfera. Densidad del aire= 1'2 kg/m3
Solución:
La presión que ejercen 1000 m de atmósfera será:
A nivel del mar, la presión atmosférica es la equivalente a 760 mmHg es decir:
Por lo tanto, la presión atmosférica en la ciudad será la diferencia entre el nivel del mar y la debida a 1000 m de atmósfera, es decir:
