5.5.
La presión atmosférica
5. 5. 1. El aire pesa
Piensa y deduce
Observa las siguientes fotografías:
a) ¿Pesa lo mismo el globo hinchado con aire que deshinchado?
b) ¿A qué se debe la diferencia?
c) ¿Por qué no se cae el agua del vaso?
Como has podido comprobar en el Piensa y deduce, el aire pesa, ya que está formado por gases, que son materia, y una propiedad de la materia es que tiene masa y, por tanto, pesa. Todo el aire que compone la atmósfera pesa, aproximadamente, 5 500 billones de toneladas.
Definiciones
El peso que la atmósfera ejerce sobre la superficie terrestre recibe el nombre de presión atmosférica.
Todos los materiales terrestres y los seres vivos que pueblan el planeta se hallan sometidos a esta presión, aunque no la notan porque están adaptados a ella y se ejerce por igual en todas direcciones. El agua del vaso de la fotografía superior no se cae precisamente porque el empuje del aire atmosférico hacia arriba es mayor que el del agua hacia abajo.
La presión atmosférica es una magnitud y la unidad que se suele utilizar para medirla es la atmósfera (atm). Otras unidades de presión muy comunes en meteorología son el hectopascal (hPa) y milibar (mb).
Definiciones
El valor de la presión atmosférica varía con la altitud y con la temperatura.
Te interesa saber
La equivalencia entre atmósferas, milibares y hectopascales es la siguiente:
1 atm = 1 013 mb = 1 013 hPa
El horror al vacío
La idea del vacío no tenía cabida en las antiguas teorías del universo. Así, Aristóteles (siglo IV a. C.) defendía que el vacío, al no ser algo natural, era inaceptable y, por tanto, no podía existir. Este horror al vacío se prolongó durante toda la Edad Media y comienzos de la Edad Moderna. A la luz de este principio se interpretaron fenómenos como la succión que ejerce una ventosa, la aspiración del agua mediante bombas, etc. Estas observaciones demostraban que la naturaleza se resiste a tolerar la ausencia de aire; nada más extraer este, el vacío creado se rellena por la materia de los alrededores. Esto explica que la atmósfera no se concibiera como una capa que nos separase del espacio vacío.
El principio del horror al vacío fue admitido hasta el siglo XVII. El primer experimento en contra fue el de Torricelli (1608-1647). Este científico italiano demostró que los efectos atribuidos al horror al vacío eran debidos a la presión del aire y estableció la equivalencia entre esta presión y la altura que alcanza el mercurio en un tubo. Otros científicos investigaron en la misma línea. Fue Newton (1642-1727) quien hizo del vacío un componente imprescindible en la configuración del universo, ya que permitía establecer un límite en la atmósfera a partir del cual solo hay vacío.
La presión atmosférica varía con la altitud
La atmósfera está compuesta por una mezcla de gases y, como ya sabes,
los gases son muy compresibles, por lo que las capas inferiores de la
atmósfera, que soportan el peso de todas las que están encima, se
hallan comprimidas y son más densas (hay más cantidad de partículas por
unidad de volumen).
A medida que ascendemos, la cantidad de
capas que hay por encima es menor, por lo que la presión disminuye.
Así, la presión existente en la cima de una montaña de 3 000 m de
altitud es menor que la que se registra en una playa.
Se establece como presión normal la que existe al nivel del mar, es decir, 1 atm o 1 013 hPa. Las presiones superiores a esta se denominan altas presiones, y las inferiores, bajas presiones.
La presión atmosférica varía con la temperatura
El calentamiento desigual de la atmósfera hace que la presión experimente variaciones horizontales.
Cuando
el aire se calienta, las partículas que lo constituyen se separan y
ascienden, dejando tras de sí una zona de baja presión. Así se origina
la aparición de ciertas áreas cercanas a la superficie terrestre, que
se denominan depresiones o borrascas, en las que la presión disminuye hacia el centro.
El
aire frío, por el contrario, es más denso y pesado, por lo que tiende a
descender causando la compresión de las masas de aire situadas bajo él
y la aparición de zonas llamadas de anticiclón o de altas presiones, en las que la presión aumenta hacia el centro.
La existencia de variaciones horizontales de presión ocasiona la aparición de los vientos, ya que la atmósfera tiende a igualar las presiones provocando el desplazamiento del aire.
Definiciones
El aire se desplaza desde las zonas de alta presión hasta las zonas de baja presión, originando con ello corrientes de vientos.
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