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La presión atmosférica

La atmósfera es la capa gaseosa que envuelve a la Tierra, posee un espesor de aproximadamente 1000km. A causa de su peso ejerce una presión sobre todos los cuerpos situados sobre la superficie terrestre. El peso aproximado de la atmósfera es de unos 6.000 billones de toneladas.

¿Qué es la presión atmosférica?

Denominamos presión atmosférica a la fuerza por unidad de superficie, ejercida por la atmósfera sobre los cuerpos situados en la superficie de la Tierra. Esta presión se ejerce sobre todos los cuerpos, al igual que en los líquidos, actúa en todas direcciones.

La unidad de medida de la presión es la atmósfera (Atm), que es el peso de una columna de mercurio de 760 mm de altura y 1 cm² de sección, a la latitud de 45º y al nivel del mar.

¿Sabías que? La presión atmosférica no es la misma siempre en un punto determinado, sino que sufre variaciones, dependiendo de diversos factores, entre ellos la temperatura y la humedad.

¿Sabías que? 1m3 de aire tiene una masa de 1,29kg. Por tanto, su densidad es de 1,29kg/m3, es decir unas 800 veces menor que la del agua 1000kg/m3.

¿El Experimento de Torricelli

El físico italiano Torricelli (1608-1647), discípulo de Galileo, fue quien determinó por primera vez, experimentalmente, el valor de la presión atmosférica.

¿Cómo lo hizo?

Tomó un tubo de vidrio cerrado por un extremo, de un metro de largo, y lo llenó de mercurio; tapó el extremo abierto con el dedo, e invirtiéndolo, lo introdujo por ese lado en un recipiente lleno de mercurio. Pudo notar que al retirar el dedo del extremo, el nivel del mercurio dentro del tubo descendió hasta una altura de 76 cm sobre la superficie libre del mercurio del recipiente, cuando la experiencia se realiza al nivel del mar.

A partir del experimento de Torricelli, podemos deducir el valor de la presión atmosférica. Dado que la presión hidrostática obtenida es de 760 mm de mercurio. Por tanto:

Sustituyendo los valores dentro de la ecuación, se obtiene:

La atmósfera (atm), es la unidad de presión utilizada, para la presión atmosférica al nivel del mar. Otra unidad de presión es el milímetro de mercurio (mmHg), o el Torr. Que equivale a la presión ejercida por una columna de mercurio de 1mm de altura, el valor de la presión atmosférica normal es:

1 atm = 101325 Pa = 760 mmHg = 760 Torr

En meteorología es utilizado el Bar:

1 Bar = 10&sup5; Pa = 750 Torr = 0,987 atm

Por tanto:

1 Bar = 1 atm

Relación entre la presión atmosférica y la altura:

¿Es posible reproducir la experiencia de Torricelli, usando agua en vez de usar mercurio?

La respuesta es sí.

La presión en todos de la superficie horizontal de un fluido en equilibrio es la misma.

En el punto A de la superficie libre del fluido la presión atmosférica será la misma que en B o B’, cuya presión es debida al peso de la columna, bien de mercurio o de agua.

Sustituyendo los valores correspondientes:

Despejando y resolviendo;

Dado que la densidad del agua es mucho menor que la densidad del mercurio, es necesaria una mayor cantidad para producir la misma presión hidrostática.



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