Presión manométrica

Se llama presión manométrica a la diferencia entre la presión absoluta o real y la presión atmosférica. Se aplica tan solo en aquellos casos en los que la presión es superior a la presión atmosférica, pues cuando esta cantidad es negativa se llama presión de vacío.

Muchos de los aparatos empleados para la medida de presiones utilizan la presión atmosférica como nivel de referencia y miden la diferencia entre la presión real o absoluta y la presión atmosférica, llamándose a este valor presión manométrica.

Los aparatos utilizados para medir la presión manométrica reciben el nombre de manómetros y funcionan según los mismos principios en que se fundamentan los barómetros de mercurio y los aneroides. La presión manométrica se expresa bien sea por encima o por debajo de la presión atmosférica. Los manómetros que sirven para medir presiones inferiores a la atmosférica se llaman manómetros de vacío o vacuómetros.

Cuando la presión se mide en relación a un vacío perfecto, se llama presión absoluta; cuando se mide con respecto a la presión atmosférica, se llama presión manométrica.

El concepto de presión manométrica fue desarrollado porque casi todos los manómetros marcan cero cuando están abiertos a la atmósfera. Cuando se les conecta al recinto cuya presión se desea medir, miden el exceso de presión respecto a la presión atmosférica. Si la presión en dicho recinto es inferior a la atmosférica, señalan cero.

Un vacío perfecto correspondería a la presión absoluta cero. Todos los valores de la presión absoluta son positivos, porque un valor negativo indicaría una tensión de tracción, fenómeno que se considera imposible en cualquier fluido.

Las presiones por debajo de la atmosférica reciben el nombre de presiones de vacío y se miden con medidores de vacío (o vacuómetros) que indican la diferencia entre la presión atmosférica y la presión absoluta. Las presiones absoluta, manométrica y de vacío son cantidades positivas y se relacionan entre sí por medio de:

, (para presiones superiores a la patm), (para presiones inferiores a la patm)

donde

= Presión manométrica= Presión de vacío= Presión absoluta= Presión atmosférica

Presión atmosféricaLa presión atmosférica en un punto coincide numéricamente 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. Como la densidad del aire disminuye conforme aumenta la altura, no se puede calcular ese peso a menos que seamos capaces de expresar la variación de la densidad del aire ρ en función de la altitud z o de la presión p. Por ello, no resulta fácil hacer un cálculo exacto de la presión atmosférica sobre un lugar de la superficie terrestre. Además tanto la temperatura como la presión del aire están variando continuamente, en una escala temporal como espacial, dificultando el cálculo. Se puede obtener una medida de la presión atmosférica en un lugar determinado pero de ella no se pueden sacar muchas conclusiones; sin embargo, la variación de dicha presión a lo largo del tiempo, permite obtener una información útil que, unida a otros datos meteorológicos (temperatura atmosférica, humedad y vientos) puede dar una imagen bastante acertada del tiempo atmosférico en dicho lugar e incluso un pronóstico a corto plazo del mismo.

La presión atmosférica en un lugar determinado experimenta variaciones asociadas con los cambios meteorológicos. Por otra parte, en un lugar determinado, la presión atmosférica disminuye con la altitud, como se ha dicho. La presión atmosférica decrece a razón de 1 mmHg o Torr por cada 10 m de elevación en los niveles próximos al del mar. En la práctica se utilizan unos instrumentos, llamados altímetros, que son simples barómetros aneroides calibrados en alturas; estos instrumentos no son muy precisos.

La presión atmosférica también varía según la latitud. La menor presión atmosférica al nivel del mar se alcanza en las latitudes ecuatoriales. Ello se debe al abombamiento ecuatorial de la Tierra: la litósfera está abultada en el ecuador terrestre, mientras que la hidrósfera está aún más abultada por lo que las costas de la zona ecuatorial se encuentran varios km más alejadas del centro de la Tierra que en las zonas templadas y, especialmente, en las zonas polares. Y, debido a su menor densidad, la atmósfera está mucho más abultada en el ecuador terrestre que la hidrósfera, por lo que su espesor es mucho mayor que el que tiene en las zonas templadas y polares. Por ello, la zona ecuatorial es el dominio permanente de bajas presiones atmosféricas por razones dinámicas derivadas de la rotación terrestre. También por ello, la temperatura atmosférica disminuye un grado por cada 154 m de altitud, mientras que en la zona intertropical esta cifra alcanza unos 180 m de altitud.

La presión atmosférica normalizada, 1 atmósfera, fue definida como la presión atmosférica media al nivel del mar que se adoptó como exactamente 101 325 Pa o 760 Torr. Sin embargo, a partir de 1982, la IUPAC recomendó que si se trata de especificar las propiedades físicas de las sustancias la "presión normalizada" debía definirse como exactamente 100 kPa o (≈750,062 Torr). Aparte de ser un número redondo, este cambio tiene una ventaja práctica porque 100 kPa equivalen a una altitud aproximada de 112 metros, que está cercana al promedio de 194 m de la población mundial.1

Barómetro aneroide, un instrumento para medir la presión atmosférica.

Definición de Presión atmosférica

La Presión atmosférica se refiere a un diferencial, una columna imaginaria de aire a la que se le mide su peso en un punto determinado en la superficie terrestre. Esta columna, ejerce presión sobre el punto arrojando un valor. Esto es presión atmosférica básicamente. El cálculo se ejecuta de la siguiente manera: A menor peso de la columna, menor será la presión ejercida y viceversa. Todo dependerá de la cantidad y lo concentrado de las moléculas.

Cuando el aire se encuentra muy frío, la atmósfera es estable, presentando niveles de presión atmosférica estables, pero cuando el aire cambia drásticamente su temperatura se pueden producir cambios bruscos de presión lo que conduce a ciclones y huracanes que perturban a la atmósfera. Por ejemplo, existen corrientes de aire caliente que llegan a una atmósfera estable provocando una mezcla de temperatura, estas hacen que la presión disminuya creando inestabilidad, si esto sucede a baja altura, por el contrario, al suceder en una altura más elevada, la inestabilidad de la atmósfera se verá regulada por los procesos.

La presión atmosférica se mide por medio de instrumento de medición llamado barómetro, El valor medio de la presión de la atmósfera terrestre es de 1013.25 hectopascales o milibares a nivel del mar, la cual está medida a una latitud de 45°.

La creación del Barómetro se debe a los estudios de Evangelista Torricelli, El enunciado de Torricelli dice textualmente: “Si sucede que la altura de la plata viva es menor en lo alto de la montaña, que abajo, se deducirá necesariamente que la gravedad y presión del aire son la única causa de esta suspensión de la plata viva, y no el horror al vacío, porque es verdad que hay mucho más aire que pese al pie de la montaña que en su vértice”

DEFINIC IÓN DE PRESIÓN ABSOLUTA

Presión, del latín pressĭo, es un término que refiere a la acción y

efecto de comprimir o apretar. Puede tratarse de la opresión que

se aplica sobre algo, de la coacción que se ejerce sobre una persona

o de la magnitud física medida en pascales que indica la fuerza

ejercida por un cuerpo sobre una unidad de superficie.

Absoluto, por su parte, es un adjetivo que nombra a aquello que es

ilimitado, independiente, completo o total. Lo absoluto es

incondicionado (existe por sí mismo, sin necesidad de una relación).

Absoluta, por su parte, es una palabra que también emana del latín.

Más concretamente, podemos determinar que procede del vocablo

“absolutus”, que se encuentra conformado por dos partes

delimitadas a la perfección: el prefijo “ab-“, que es equivalente a

“separación o privación”; y “solutus”, que es sinónimo de “suelto”.

Se conoce como presión absoluta a la presión real que se ejerce

sobre un punto dado. El concepto está vinculado a la presión

atmosférica y la presión manométrica.

La presión atmosférica es el peso ejercido por el aire en cualquier

punto de la atmósfera (la capa de gases que rodea al planeta). Dicha

presión varía en la Tierra de acuerdo a la altitud: a mayor altitud,

menor presión atmosférica.

La presión manométrica, en cambio, es aquella que produce un

medio distinto al de la presión atmosférica (por ejemplo, la ejercida

por el gas de un refresco o gaseosa sobre la botella).

En concreto, podemos determinar que la citada presión manométrica

es aquella que se obtiene al encontrar la diferencia entre la presión

real o absoluta y la presión atmosférica.

Es importante saber que cuando hablamos de presiones, y más

exactamente de su cálculo, hay que tener en cuenta que existen

dispositivos diferentes que tienen como clara función el medirlas.

Este sería el caso, por ejemplo, de los manómetros, de los que hay de

dos tipos en función de si van a trabajar con un gas o con un fluido.

Por otro lado, se hallan los vacuómetros o manómetros de vacío, que

se emplean para medir presiones que se encuentran por debajo de la

de tipo atmosférico. En concreto, aquellos se encargan de calcular la

presión de vacío.

Varias son las unidades que además se utilizan para medir cualquier

tipo de presión. No obstante, la que se ha generalizado es el Pascal,

que se representa de la siguiente manera: Pa. No obstante, a nivel

específico es habitual que también se recurra a mediciones

realizadas con otras unidades tales como las pulgadas, el centímetro

de columna de agua, el kilo por centímetros cuadrados… Y es que

cada una de ellas se adapta mejor a unos tipos de presiones que a

otros.

Aquellos dos conceptos, atmosférica y manométrica, nos permiten

retomar la idea de presión absoluta, que se calcula en una

determinada superficie a partir de la sumatoria de la presión

atmosférica y la presión manométrica. Si nos referimos a una

botella de Coca Cola, la presión absoluta a la que está sometida su

botella es la igual a la suma de la presión atmosférica (externa al

envase) y la presión manométrica (interna, por la acción de las

moléculas del gas de la bebida).

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