Presión atmosférica

“Cuando acerqué los dos tubos sin levantarlos del recipiente observamos que el mercurio que quedaba en cada uno de ellos estaba al mismo nivel y que era veintiséis pulgadas y tres y media rayas (26.3”)... Marqué la altura en el vidrio y le supliqué al reservado padre Chastin, un hombre piadoso como el que más, observarlos de tiempo en tiempo durante el día, para ver si sucedía algún cambio”.

Con esta nota comunicaba M. Perier los resultados del día 22 de septiembre de 1648, cuando los nativos de la aldea francesa de Clermont presenciaron un acontecimiento notable y también histórico. A las ocho de la mañana un grupo de hombres encabezados por Perier, llegaron al jardín del monasterio local de Minines, llevando varios vasos, así como largos tubos de vidrio y una botella llena de mercurio. Bajo la mirada vigilante de varios monjes, Perier llenó los tubos con mercurio y, cuidando evitar la entrada de aire, los volteó sobre una bandeja también llena de mercurio.

Entonces, con toda solemnidad de una procesión religiosa, Perier y sus colaboradores, llevando los vasos sobrantes y el mercurio, ascendieron a Puy-de-Dome, una montaña cuya cumbre está a 1200 m sobre Clermont, y ahí, repitieron el experimento.

Este experimento fue fomentado por Blaise Pascal (1623–1662), pariente político de Perier. Pascal había aprendido del trabajo del evangelista Torricelli, discípulo de Galileo, quien tenía la reputación de haber creado el vacío levantando un tubo de vidrio fuera de una bandeja larga con mercurio; también le habían dicho la sugerencia revolucionaria de Torricelli de que el mercurio estaba sostenido, no por la fuerza del vacío, sino por la presión del “oceano de aire elemental” que presionaba sobre la superficie del mercurio depositado en la bandeja abierta.

En la actualidad, tanto el barómetro de mercurio como el manómetro son los instrumentos comunes en el laboratorio. Los altímetros, cuyo funcionamiento se basa en la dependencia entre la presión atmosférica y la altura sobre el nivel del mar, se utilizan extensamente, en especial en los viajes por aire.

La presión del aire en un determinado lugar varía ligeramente de acuerdo con el clima. A nivel del mar, la presión de la atmósfera, en promedio, es de 1.013 x 10⁵N/m², o 14.7 lb/in². Este valor se utiliza para definir otra unidad de presión de uso general, la atmósfera (atm).

1 atm = 1.013 x 10⁵N/m² = 101.3 kPa

Otra unidad de presión, utilizada en meteorología, y mapas de clima, es el bar, el cual está definido como 1.00 x 10⁵N/m² = 0.1 MPa, Así, la presión atmosférica normal es ligeramente mayor que 1 bar.

Medición de la presión

La presión debida a la atmósfera actúa sobre todos los objetos con los que esta en contacto, incluidos todos los líquidos y se transmite a través del mismo. Al determinar la presión a una profundidad h de la superficie libre de un fluido se debe considerar la presión de la atmósfera. Por ejemplo, al medir la presión en un neumático, se mide la presión que excede a la presión atmosférica; a esta presión se le llama presión manométrica. Para determinar la presión absoluta (P_abs), se debe sumar a la presión atmosférica (P_atm) la presión manométrica (P_man), es decir:

P_abs= P_atm+ P_man

Un dispositivo común para medir la presión manométrica es el manómetro de tubo abierto (fig.60). El manómetro consiste en un tubo en U que contiene un líquido, por lo general mercurio. Cuando ambos extremos del tubo están abiertos, el mercurio busca su propio nivel ya que en ambos extremos hay una presión de 1 atm. Cuando uno de los extremos se conecta a una cámara presurizada, el mercurio se elevará en el extremo abierto hasta que las presiones se igualen. La diferencia entre los dos niveles de mercurio es una medida de la presión manométrica.

Ahora revisa el siguiente video, te ayudará a complementar la lectura que realizaste sobre el tema de presión atmosférica.