La Atmósfera, como unidad de presión

Anteriormente utilizamos el Pascal como unidad de la Presión. Ahora vamos a estudiar otra unidad muy importante: la atmósfera (atm).

Es a Torricelli (Italia siglo XVII) a quien debemos la existencia de esta unidad ¿qué hizo?

1) Se fue a una playa con una vasija que contenía mercurio y un tubo de vidrio de una sección (círculo) de 1cm2 y una altura de 1 metro aproximadamente, tal como tienes en el dibujo siguiente:

termo e hidro

2) Al tubo casi lo llenó de mercurio:

termo e hidro

3) Al tubo, lo tapó con un dedo (tú no lo hagas, el mercurio es venenoso), lo puso boca abajo y en esta posición lo introdujo dentro de la vasija que contenía mercurio:

termo e hidro

Al ponerlo boca abajo al tubo, el mercurio que estaba en su interior descendió hasta una altura de 76cm.

¿Por qué no descendió más?

El aire aunque no te lo parezca pesa y más cuanto más bajo nos encontremos sobre la superficie de la tierra.

En lo alto de un monte tenemos menos peso de aire que a la orilla del mar. Por eso el señor Torricelli se fue a la orilla del mar para tener una referencia que sirva para todos.

El peso del aire sobre el mercurio de la vasija tiene que ser igual al peso que tiene el mercurio contenido en el tubo.

Aunque un poco más adelante estudiaremos el concepto de Densidad, Masa y Volumen debes tener en cuenta que unos cuerpos, a igualdad de tamaño o Volumen, pesan más que otros, tienen más Masa. Las moléculas unos cuerpos las tienen más concentradas que otros además de estar constituidas de modo diferente.

Nos encontramos, por ejemplo, que un litro de agua pesa 1kg mientras que el litro de alcohol pesa 800g, 1 litro de mercurio pesa 13,6kg.

La Densidad (D) no es más que el Peso o la cantidad de Masa (M) que tiene una sustancia por unidad de Volumen (V) y la obtenemos dividiendo el peso de la Masa por el Volumen:

termo e hidro

Cuantos gramos peso 1 cm3 de cobre o cuantos kg pesa 1m3 de madera, etc. Siempre nos referimos al peso de una unidad de volumen sea en cm3, dm3, m3………

Si has leído atentamente resuelve:

4.16 Si este experimento D. Evangelista (es el nombre de Torricelli) lo realiza en lo más alto del monte Gurugú (Marruecos) en lugar de la orilla del mar:

termo e hidro

¿Qué hubiera sucedido?

Respuesta – Solución

Al haber menos altura de aire en lo alto del monte a la que hay a la orilla del mar, la Fuerza que hace el aire sobre el mercurio de la vasija es menor con lo que el mercurio del tubo bajará un poco, o si quieres, se sale un poco del tubo depositándose en la vasija.

Siempre sucederá que el peso del mercurio del tubo será igual a la presión que hace el aire sobre el mercurio de la vasija.

4.17 Suponiendo que la altura a la que ha descendido el mercurio dentro del tubo es de 76cm y sabiendo que la densidad del mercurio es de 13,6kg/dm3 ¿Cuánto vale la presión que el aire hace en este lugar?

Respuesta: 1033,6g/cm2

Calculamos el Volumen de mercurio contenido en el tubo. Se trata del volumen de un cilindro que tiene por base 1cm2 y una altura de 76cm: 

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Como el tubo tiene una sección (área del círculo) de 1cm2 calculamos la densidad del mercurio por cm3

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Hallamos el Peso (Masa) del mercurio contenido en el tubo sobre una superficie de 1cm2

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