¿Qué es la presión atmosférica y cómo se mide científicamente?
Descubra qué es la presión atmosférica, cómo cambia con la altura y latitud, y qué experimentos históricos demostraron el peso del aire.
En pocas palabras
- El valor estándar de la presión atmosférica al nivel del mar es de 1013,25 hPa.
- La presión atmosférica disminuye de forma gradual a medida que aumenta la altitud.
- Evangelista Torricelli demostró la existencia de la presión atmosférica en 1643 mediante un experimento con mercurio.
¿Qué es la presión atmosférica y cómo se mide científicamente?
La presión atmosférica es la fuerza por unidad de superficie que ejerce el aire que forma la atmósfera sobre la superficie terrestre. Su valor medio al nivel del mar se establece de forma estándar en 1013,25 hPa, y coincide esencialmente con el peso de una columna estática de aire de sección recta unitaria que se extiende desde ese punto hasta el límite superior de la atmósfera.
¿Cómo influye la altitud en la variación de la presión atmosférica?
La presión atmosférica disminuye de manera directa a medida que aumenta la elevación sobre el nivel del mar. Este fenómeno ocurre porque hay menor masa atmosférica suprayacente a mayor altura. En las capas próximas al nivel del mar, la presión disminuye aproximadamente a razón de 1 mmHg o Torr por cada 10 metros de elevación. Para medir esta variación en la práctica se utilizan altímetros, que son barómetros aneroides calibrados en unidades de altura.
¿De qué manera influye la latitud y el abultamiento de la Tierra?
La presión atmosférica también experimenta variaciones según la latitud debido a la forma física de la Tierra. La menor presión atmosférica al nivel del mar se registra en las zonas ecuatoriales. Esto se debe a que el planeta presenta un abultamiento ecuatorial: tanto la litósfera como la hidrósfera y la atmósfera se encuentran más alejadas del centro terrestre en el ecuador, lo que otorga a la atmósfera un espesor considerablemente mayor en esa región.
¿Cómo se demostró históricamente que el aire tiene peso?
En la antigüedad se atribuía la ascensión de los líquidos en las bombas al principio del horror vacui u horror al vacío. Sin embargo, en 1643, el científico Evangelista Torricelli realizó un experimento crucial llenando un tubo de vidrio con mercurio e invirtiéndolo en una vasija. Comprobó que el metal descendía hasta formar una columna de altura constante, dedujo que el mercurio y el agua soportaban el mismo contrapeso y sospechó que solo el aire era capaz de ejercer dicha fuerza. Posteriormente, Blaise Pascal impulsó la comprobación del fenómeno al medir la presión a distintas altitudes en la cima del Puy-de-Dôme en 1648, demostrando definitivamente que el aire pesa.
¿Qué relación existe entre la presión atmosférica y la estabilidad del clima?
Las diferencias de temperatura en el aire generan cambios directos en su densidad y presión, determinando la estabilidad o inestabilidad atmosférica. Cuando el aire se enfría, se contrae, aumenta su densidad y desciende, lo que incrementa la presión barométrica y genera estabilidad anticiclónica caracterizada por cielos despejados y ausencia de vientos fuertes. Por el contrario, cuando el aire se calienta, asciende, disminuye la presión y provoca inestabilidad con la formación de ciclones o borrascas.
Sources & Further Reading
- Sánchez, Manuela Blanco; Sánchez, Marcial Carreto; Clouté, José Mª González (1997). Programa de diversificación curricular. Área científico-tecnológica. Ediciones de la Torre.
- Química. Pearson Educación, 2005.
- La química en tus manos. UNAM, 2004.
- IUPAC Gold Book - Standard Pressure: http://goldbook.iupac.org/S05921.html
- NASA - What is Atmospheric Pressure: https://www.nasa.gov
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