Presión atmosférica
A presión atmosférica é a presión exercida polo aire en calquera punto da atmosfera. Normalmente refírese á presión atmosférica terrestre, pero o termo é extensible á atmosfera de calquera planeta ou satélite.
Características
editarA atmosfera na Terra ten unha presión media de 1.013,25 hectopascais (hPa) ou milibares (mbar) ao nivel do mar, medido en latitude 45º. A medida de presión do Sistema Internacional de Unidades (SI) é o newton por metro cadrado (N/m²) ou Pascal (Pa). A presión atmosférica a nivel do mar en unidades internacionais é 101.325 N/m² ou Pa.
Cando o aire está frío, este descende, facendo aumentar a presión e provocando estabilidade. Fórmase, entón, un anticiclón térmico. Cando o aire está quente, ascende, facendo baixar a presión e provocando inestabilidade. Fórmase entón un ciclón ou borrasca térmica.
Ademais, o aire frío e o cálido tenden a non mesturarse, debido á diferenza de densidade, e cando se atopan na superficie, o aire frío empuxa cara a arriba o aire quente provocando un descenso da presión e inestabilidade, por causas dinámicas. Fórmase entón un ciclón ou borrasca dinámica. Esta zona de contacto é a que se coñece como fronte. Cando o aire frío e o cálido se atopan en altura, descenden en converxencia dinámica, facendo aumentar a presión e provocando estabilidade e o conseguinte aumento da temperatura. Fórmase, entón un anticiclón dinámico.
Denomínase atmosfera a capa de aire constituída por unha mestura homoxénea de gases que rodea un planeta, variando drasticamente dun a outro. O seu peso orixina sobre todos os corpos mergullados nela, unha presión denominada atmosférica, que podemos evidenciar mediante a experimentación. Poderiamos comparalo como se vivísemos no fondo dun océano de aire. A atmosfera, como a auga dun lago, exerce presión; e tal como o peso da auga é a causa da presión na auga, o peso do aire é a causa da presión atmosférica. Estamos tan afeitos ao aire invisible que ás veces esquecemos que ten peso. Quizais os peixes tamén "esquezan" que a auga ten peso.
Historia
editar
Os filósofos da antigüidade, lonxe de sospeitar o peso do aire, considerábano como un corpo que pola súa natureza tendía a elevarse, explicándose a ascensión dos líquidos nas bombas polo fuga vacui, "medo ao baleiro", que ten a natureza.
Cando os xardineiros de Florencia quixeron elevar a auga cunha bomba de hélice, apreciaron que non podían superar a altura de 32 pés (case 11 m). Consultado Galileo, determinou este que o medo da natureza ao baleiro se limitaba cunha forza equivalente ao peso de 32 pés de auga (o que vén ser 1 atm de presión), e denominou a devandita altura altezza limitatíssima.
En 1643, Torricelli tomou un tubo de vidro de aproximadamente un metro de lonxitude e encheuno de "prata viva" (mercurio). Mantendo o tubo pechado cun dedo, inverteuno e introduciuno nunha vasilla con mercurio. Ao retirar o dedo comprobou que o metal descendía ata formar unha columna cuxa altura era 13,6 veces menor que a que se obtiña ao realizar o experimento con auga. Como sabía que o mercurio era 13,6 veces máis pesado que a auga, deduciu que ambas as columnas de líquido estaban soportadas por igual contrapeso, sospeitando que só o aire era capaz de realizar devandita forza.
Coa prematura morte de Torricelli, chegaron os seus experimentos a oídos de Pascal, a través do Pai Mersenne que os deu a coñecer en París. Aínda que aceptando inicialmente a teoría do medo ao baleiro, non tardou Pascal en cambiar de idea ao observar os resultados dos experimentos que realizou. Empregando un tubo curvado e usándoo de forma que a atmosfera non tivese ningunha influencia sobre o líquido, observou que as columnas chegaban ao mesmo nivel. Con todo, cando permitía a acción da atmosfera, o nivel variaba.
Estes resultados inducírono a abordar o experimento definitivo, consistente en transportar o barómetro a distintas altitudes e comprobar se era realmente o peso do aire o que determinaba a ascensión do líquido no tubo. Ao escribir a Perier, un dos seus parentes, o 15 de novembro de 1647 acerca do experimento proxectado, dicía:
Se sucede que a altura da prata viva é menor no alto da montaña que abaixo, deducirase necesariamente que a gravidade e a presión do aire son a única causa desta suspensión da prata viva, e non o medo ao baleiro, porque é verdade que hai moito máis aire que pese ao pé da montaña que no seu vértice.
O 19 de setembro de 1648, Pelier cumpriu o desexo do seu cuñado e realizou o experimento ascendendo á cima do Puy-de-Dôme. Comparando a medida realizada na cima, situada a un altura de 500 toesas (preto de 1.000 m), coa de base, tomada polo pai Chastin, acharon unha diferenza de tres liñas e media entre ambas. A idea do medo vacui quedou definitivamente abandonada: o aire pesaba.
Sen dubidar do mérito da realización do experimento, foi con todo Descartes quen, en carta escrita en 1631, 12 anos antes do experimento de Torricelli, afirmaba xa que:
O aire é pesado, podese comparar cun vasto manto que envolve a Terra ata máis aló das nubes; o peso desta comprime a superficie do mercurio na cuba, impedindo que descenda a columna mercurial.
Daquela, o concepto de presión atmosférica non empezou a estenderse ata a demostración, en 1654, do burgomestre e inventor Otto von Guericke, quen, co seu hemisferio de Magdeburgo, cativou o público e personaxes ilustres da época.
Medidas
editarA presión exercida pola atmosfera débese ao peso (p=m.g) desta, e o seu valor é de 101.000 Pascais, que corresponde á presión normal. Existen outras unidades para medir a presión; a equivalencia entre estas é: