PRESIÓN ATMOSFÉRICA

La presión atmosférica es la fuerza que ejerce el aire atmosférico sobre la superficie terrestre.

Algo importante que debemos considerar, todo cuerpo genera una presión, pero esta presión que ejerce depende de su estado (sólido, líquido o gaseoso).

Los sólidos generan presión solo hacia abajo. Los líquidos generan presión hacia todos sus costados y hacia abajo. Y los gases generan presión por todo su derredor; o sea, hacia arriba, hacia todos sus costados y hacia abajo, por la propiedad más importante que los caracteriza: tienden a ocupar todo el espacio que los contiene.

La existencia de la presión atmosférica es evidente, por ejemplo, cuando se utiliza una ventosa: al comprimirla contra el vidrio eliminando el aire de su interior al soltarla recobra su forma, pero ahora la presión atmosférica la mantiene apretada contra la superficie del vidrio.

El aire atmosférico pesa

A nivel del mar un litro de aire pesa 1,293 gramos. En un punto cualquiera la presión atmosférica viene dada por el peso de una columna de aire cuya base es 1 cm² y la altura la distancia vertical entre el punto y el límite de la superficie libre de la atmósfera.

La presión atmosférica normal equivale a la que ejerce a 0º C y a nivel del mar una columna de mercurio de 76 cm de altura. Ese valor se toma como unidad práctica de presión y se denomina atmósfera.

Unidades de Presión

La presión atmosférica se suele expresar en mm de mercurio (milímetros de mercurio) o torricelli, diciéndose que la presión normal, a nivel del mar es de 760 mm de Hg. Este valor se llama también una atmósfera. Sin embargo, los “hombres del tiempo” suelen utilizar otra unidad para medir la presión: el milibar.

En cualquiera de las unidades, la presión que se considera normal a nivel del mar tiene un valor de 1 atmósfera o, lo que es lo mismo, 760 mm de Hg ó 1013 milibares(mbar).

Pascal : Unidad de presión atmosférica del Sistema Internacional, de símbolo Pa, que equivale a la presión que ejerce la fuerza de 1 newton sobre la superficie de 1 m².

Medición de la presión

Para medir la presión de un fluido se utilizan manómetros. El tipo más sencillo de manómetro es el de tubo abierto. Se trata de un tubo en forma de U que contiene un líquido, hallándose uno de sus extremos a la presión que se desea medir, mientras el otro se encuentra en comunicación con la atmósfera.
Para la medición de la presión atmosférica se emplea el barómetro, del que existen diversos tipos. el barómetro de mercurio, inventado por Torricelli, es simplemente un tubo en forma de U con una rama cerrada en la que se ha hecho el vacío, de manera que la presión en la parte más elevada de esta rama es nula.

Presión atmosférica y altura

Como la presión atmosférica se debe al peso del aire sobre un cierto punto de la superficie terrestre, es lógico suponer que cuanto más alto esté el punto, tanto menor será la presión, ya que también es menor la cantidad de aire que hay en su cima.
Por ejemplo, en una montaña la cantidad de aire que hay en la parte más alta es menor que la que hay sobre una playa, debido a la diferencia de nivel.
Tomando como referencia el nivel del mar, donde la presión atmosférica tiene un valor de 760 mm, se comprueba que, al medir la presión en la cumbre que se encuentra a unos 1.500 metros sobre el nivel del mar, la presión atmosférica vale aproximadamente 635 mm; es decir, la presión disminuye con la altura.

De acuerdo a lo anterior, cuanto mayor sea la altura de la superficie terrestre respecto al nivel del mar, menor es la presión del aire, puesto que la columna de vidrio del barómetro que queda por encima también es menor. Dicho de otro modo:

La presión atmosférica disminuye con la altura

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.

Efectos de la altura en el organismo

Los efectos de la altura sobre el organismo humano son percibidos claramente por los montañistas, quienes está propensos a sufrirlos a medida que ascienden las cumbres.

Algunos de esos síntomas se presentan como cefalea, síntomas gastrointestinales, debilidad o fatiga, inestabilidad o vértigos, transtornos del sueño, entre otros.

Según se ha visto, la medida más eficaz ante la aparición de síntomas del mal de montaña es el descenso a altitudes más bajas, aunque solamente sean unos cientos de metros.

Si sobre una mesa se coloca un objeto pesado, el peso de ese cuerpo ejerce sobre la superficie de la mesa una cierta presión. Del mismo modo, aunque el aire no es un material muy pesado, la enorme cantidad de aire atmosférico que existe sobre un punto de la Tierra hace que su peso total sea lo suficientemente grande como para que la presión que ejerce sobre ese punto tenga una gran magnitud.
Ese valor de la presión sobre cualquier punto de la superficie terrestre, que ejerce toda la masa de aire atmosférico, recibe el nombre de presión atmosférica.

El experimento de Otto von Guericke

Entre las experiencias más populares sobre la presión atmosférica se encuentra la de Torricelli, que permitió establecer otra unidad de presión conocida como los milímetros de mercurio. Torricelli volcó un recipiente de un metro de longitud lleno de mercurio sobre una cubeta llena del mismo elemento, y comprobó que el nivel descendía exactamente hasta 760 mm (1 atm. de presión), y comprobó que ese era el valor de la presión atmosférica, que era lo único que impedía al líquido salir.

Pero esto no fue nada comparado con el experimento de Otto von Guericke (1602-1686), este hombre sí que sabía como crear espectáculo. Jurista de profesión, estudió los trabajos de Pascal y decidió poner a prueba sus conocimientos sobre la presión atmosférica. Para esto decidió, mediante una bomba de vacio que él creó, unir dos hemisferios metálicos y hacer el vacío en su interior. Una vez hecho el vacío intentó separar de nuevo las dos esferas usando para esto 16 caballos, y ante la gran sorpresa del príncipe elector, comprobaron que la presión atmosférica lo hacía imposible.

La duda habitual que surge en estos momentos es: si cada metro cuadrado aguanta un peso de 10130 kg, ¿por qué no estamos aplastados contra el suelo?.

Imaginemos una botella de plástico de agua, le sacamos el aire de dentro y se aplasta, eso se debe a que la presión en un fluido se reparte por igual en todos los puntos, por lo que el aire dentro de la botella es el que compensa la presión ejercida por el aire de fuera, si quitamos el aire, como en el experimento de los hemisferios de Magdeburgo, o al aspirarlo en una botella de plástico, es cuando vemos el efecto de esos 10130 kg sobre la pobre botella.

Nosotros, al igual que esta botella, tenemos aire en nuestro interior que compensa el efecto de la presión atmosférica. O como en este experimento, donde se hace un vacío parcial dentro de un bote de refresco, una experiencia muy recomendable.