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LA PRESION ATMOSFERICA

1. DEFINICION:

En fsica la presin est definida como el cociente entre la accin de una fuerza sobre la unidad de superficie.

P = F/S

Por lo tanto, la presin atmosfrica es numricamente igual al peso de una columna de aire que tiene como base la unidad de superficie y como altura la de la atmsfera.

2. UNIDAD DE PRESION:

Desde el punto de vista histrico, la primera unidad empleada para medir la presin atmosfrica fue el "milmetro de mercurio" (mm Hg), en razn de la conocida capacidad de una columna de mercurio, de unos 760 mm, consistente en lograr equilibrar la referida presin. Dicha propiedad era muy utilizada en la construccin de los primeros barmetros, de modo que el mm Hg resultaba una unidad de medida sumamente intuitiva.

En la industria tambin ha sido usada la "atmsfera tcnica" (at), definida como la presin debida a la accin de un kilogramo fuerza (kgf) sobre una superficie de un centmetro cuadrado. Recordemos que 1 kgf corresponde a la fuerza de gravedad actuando sobre una masa de 1 kg, es decir, aproximadamente 9,81 newtons (N). La "atmsfera tcnica" no debe confundirse con la "atmsfera normal" o "atmsfera fsica" (atm), definida como la presin debida a una columna de mercurio de (exactamente) 760 mm, bajo condiciones predeterminadas. La equivalencia es 1 atm. = 1,033at.

Se debe mencionar que existen unidades anlogas en los pases de habla inglesa, donde resultan de uso frecuente las "pulgadas de mercurio" (Hg) y las "libras por pulgada cuadrada " (psi). Estas ltimas todava se utilizan en nuestro pas, para medir la presin de los neumticos en los vehculos.

Posteriormente, se generaliz el empleo del sistema CGS, basado en el centmetro, el gramo y el segundo. Por tal motivo, la eleccin lgica era la "baria", correspondiente a una fuerza de una dina actuando sobre una superficie de un centmetro cuadrado. Sin embargo, como la baria resultaba demasiado pequea para los fines prcticos, se decidi adoptar una unidad un milln de veces mayor: el "bar" (1 bar = 1.000.000 barias). En el campo especfico de la meteorologa, se hizo comn el uso de la milsima de bar, el "milibar" (mb).AVILES MIO MARCOS ALBERTO NEUMATICA 4TO MECANICA

En la actualidad, la comunidad cientfica internacional ha adoptado el Sistema Internacional (SI), cuyas unidades fundamentales son el metro, el kilogramo y el segundo. Para este sistema la unidad de presin es el newton por metro cuadrado, denominado "pascal" (PA). Debido a que es una unidad muy pequea y a efectos de facilitar la transicin de un sistema a otro, se ha optado por expresar la presin atmosfrica en "hectopascales" (hPA), es decir, en centenares de pascales. El hectopascal es idntico al milibar (1 hPA = 1mb), de modo que no requiere mayor esfuerzo admitir dicho cambio en la denominacin.

Tanto la Organizacin Meteorolgica Mundial (1982) como la Organizacin de Aviacin Civil Internacional (1985) han abandonado ya, definitivamente, el uso del milibar, adoptando en su lugar el hectopascal como unidad de base para la medida de la presin atmosfrica.

3. MEDICION DE LA PRESION:

El barmetro de mercurio es un instrumento utilizado para medir la presin atmosfrica. La palabra barmetro viene del Griego donde:

Bros = PresinyMtron = Medida

El primer Barmetro lo ideo Evangelista Torricelli cuando trataba de explicar que las bombas aspirantes no pueden hacer subir el agua ms all de cierta altura.

El barmetro de Fortin se compone de un tubo Torricelliano que se introduce en el mercurio contenido en una cubeta de vidrio en forma tubular, provista de una base de piel de gamo cuya forma puede ser modificada por medio de un tornillo que se apoya en su centro y que, oportunamente girado, lleva el nivel del mercurio del cilindro a rozar la punta de un pequeo cono de marfil. As se mantiene un nivel fijo.

El barmetro est totalmente recubierto de latn, salvo dos ranuras verticales junto al tubo que permiten ver el nivel de mercurio. En la ranura frontal hay una graduacin en milmetros y un nonius para la lectura de dcimas de milmetros. En la posterior hay un pequeo espejo para facilitar la visibilidad del nivel. Al barmetro va

unido un termmetro. Los barmetros Fortin se usan en laboratorios cientficos para las medidas de alta precisin, y las lecturas deben ser corregidas teniendo en cuenta todos los factores que puedan influir sobre las mismas, tales como la temperatura del ambiente, la aceleracin de gravedad de lugar, la tensin de vapor del mercurio, etc.

Con vistas a la difusin de los barmetros para mediciones de altura y para la previsin del tiempo se han ideado unos barmetros metlicos ms manejables y econmicos que el de Fortin, son los llamados aneroides y holostricos, si bien son menos precisos. El primero est formado por un tubo de seccin elptica doblado en forma de aro, en el que se ha obtenido una alta rarefaccin. El tubo doblado queda fijo en un punto y la extremidad de los semicrculos as obtenidos es mvil. Con el aumento de la presin atmosfrica, el tubo tiende a cerrarse; en el caso contrario tiende a abrirse. La extremidad de los semicrculos est unida a los extremos de una barrita que gira sobre su centro; sta, a travs de un juego de engranajes y palancas, hace mover un ndice.

El barmetro metlico holostrico est formado por un recipiente aplanado, de superficies onduladas en el que se ha logrado una intensa rarefaccin antes de cerrarlo; en una de las caras se apoya un resorte que, con las variaciones de presin atmosfrica, hace mover un ndice por medio de un juego de palancas.

4. VARIACION DE LA PRESION CON LA ALTURA:

A medida que uno asciende la presin atmosfrica decrece. En capas bajas cerca de la superficie la disminucin de la presin con la altura es de aproximadamente 1hPa cada 8m. Esta relacin va disminuyendo a medida que la altura aumenta

Ejemplo de la variacin de presin con la altura

H[m]P[mm]T[C]HUMEDAD RELATIIVA

ESTRATSFERA

2000041.4

1800056.6-55.0

1600077.5-55.0

14000106.0-55.0

12000145.0-55.0

10000198.2-50.0

8000266.9-37.0

TROPSFERA

6000353.8-24.05%

5000405.1-17.510%

4000462.3-11.020%

3000525.8-4.530%

2000596.22.040%

1500634.25.2

1000674.18.560%

500716.011.8

0760.015.080%