Medición de la presión atmosférica

0 Comments | Enero 20, 2017

Información para: Ashburn, Virginia, US

Valor actual de presión atmosférica a nivel del mar: 1014.7 hPa.

Última actualización: Viernes 20 Enero, 06:56.

Fuente: MET Norway

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Sobre la presión atmosférica

La presión atmosférica es la fuerza ejercida por el peso del aire suprayacente. La atmósfera entera pesa sobre 5,8 x 1015 toneladas. Esto ejerce una presión media en el nivel del mar de 1 kg/cm2 (1 bar). Debido a que la presión atmosférica está causada por la gravedad, actúa directamente hacia abajo, de manera que al nivel del mar, una superficie del tamaño de la palma de la mano soporta una presión de 120 kg aproximadamente. La mano no es aplastada porqué está diseñada para aguantar la presión y también por la forma en que la fuerza es aplicada. La presión del aire es ejercida por las moléculas de aire. A más moléculas, mayor es la presión ejercida. Imagínate las moléculas como pelotas de goma lanzadas contra una superficie y rebotando. Las moléculas se mueven en todas direcciones, de manera hay tantas moléculas moviéndose hacia abajo, como las hay moviéndose hacia arriba, como de lado. Consecuentemente, la presión aplicada en un lado de la mano es contrarrestada por la presión aplicada en el otro lado. La verdadera fuerza de la presión atmosférica se puede sentir cuando dos superficies se unen tan cerca que no dejan aire entre ellas. Cuando esto sucede es extremadamente difícil de separar las superficies unidas. Esto fue demostrado en 1654 por el físico alemán Otto von Guericke, que quería convencer al emperador Fernando III de que era posible la existencia del vacío. Von Guericke tenía dos hemisferios construidos de tal manera que encajaban perfectamente. Los unió y evacuó el aire de dentro a través de una bomba que había inventado. Una vez que el aire había sido eliminado del interior de la esfera formada por los dos hemisferios, la presión atmosférica los mantenía fuertemente unidos. Von Guericke ordenó que un conjunto de ocho caballos fuese enganchado a cada uno de los hemisferios y que intentaran separarlos. Los caballos fueron incapaces de lograrlo. Después, von Guericke desconectó la bomba de vacío y cuando el aire volvió el interior de la esfera formada por los dos hemisferios, estos dos se separaron por si solos.

La presión del aire varía con la temperatura y la densidad del aire, lo que está relacionado con las leyes de los gases. La presión decrece con la altura, porqué la distancia con la parte superior de la atmósfera decrece y, por tanto, lo hace el peso del aire suprayacente.

Los barómetros

El barómetro es el instrumento que se usa para medir la presión atmosférica. Hay cuatro tipos de barómetros: los de mercurio, los aneroides, los hipsómetros y los barómetros electrónicos. Todos ellos miden la presión que ejerce el peso de la atmósfera por unidad de superficie.

Un barómetro de mercurio mide la presión del aire a través del peso de la columna de aire que presiona hacia abajo la superficie expuesta de mercurio. Para ello se utiliza un tubo de vidrio con un extremo sellado, y lleno de mercurio. Dicho tubo se invierte, y se mantiene verticalmente sobre un depósito, de manera que el extremo que no está sellado está debajo del nivel del mercurio mantenido en el depósito. La presión atmosférica empujará el mercurio del depósito hacia arriba del tubo. Si la presión aumenta, la altura que alcance el mercurio en el tubo aumentará, y viceversa. Al nivel de la mar, la altura de la columna de mercurio será de 760 mm.

Un barómetro aneroide mide el efecto de la presión del aire sobre una pequeña caja metálica en la que la mayor parte del aire ha sido eliminado. La caja se contrae parcialmente cuando la presión del aire aumenta, pero un muelle en el interior de la caja previene que ésta colapse completamente. Cuando la presión disminuye, la caja se expande. La posición de la superficie de la caja puede ser medida eléctricamente, pero en muchos barómetros aneroides la superficie está conectada a un muelle, y este muelle a una palanca que va conectada a la aguja mostrada en un dial, que indica el valor de la presión.

Un hipsómetro determina la presión atmosférica a través de la medida de la temperatura a la que un líquido hierve. Esto es posible porqué la presión de vapor de saturación de un líquido que está hirviendo depende de la presión atmosférica que actúa sobre la superficie de dicho líquido. La presión de vapor de saturación del agua destilada a 100ºC es de 1013 hPa, a 50ºC es de 123,5 hPa y a 25ºC es de 31,7 hPa. Consecuentemente, si la presión es de 123,5 hPa, el agua destilada hervirá a 50ºC. Los hipsómetros suministran calor a los líquidos que se desea poner en ebullición, y que están contenidos en un depósito, y miden la temperatura del aire situado inmediatamente sobre la superficie del líquido. Se usan para medir la presión en zonas de gran altitud en donde otros tipos de barómetro serían menos precisos.

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