EL AIRE PESA

22 Marzo 2021, 4:14 pm
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Pero, ¿el aire pesa? ¿Cuánto pesa? ¿Mucho? ¿Poco? Pues el aire sí pesa, y pesa mucho. Para estimar cuánto pesa necesitamos una magnitud a la que llamamos presión atmosférica. La fuerza que ejerce el aire es la causante de la presión atmosférica, que se define como la fuerza que ejerce el aire sobre la superficie terrestre, por unidad de superficie.

 La presión atmosférica, a nivel del mar, es de una atmósfera. ¿Qué significa esto?

Como resulta difícil de imaginar, podemos marcar 1 metro cuadrado en el suelo. Entonces, todo el aire que se encuentra sobre él ejerce una presión de 1 atmósfera o, lo que es lo mismo, que encima de ese cuadrado hay 10,333 toneladas de aire, ya que:

1 atm = 101.325 Pa = 1013.25 mb = 760 mmHg = 760 Torr = 1,03 kg/cm2 = ¡¡10,333 t/m2!!!

        La presión que el aire ejerce sobre su cuerpo es de 1,03 kg por cm2

Como veis, se utilizan diferentes unidades para medir la presión, aunque la más utilizada es el milibar (mb).

Atmósfera = atm             Pascal = Pa             Milibar = mb           Milímetro mercurio = mmHg         Tonelada por metro cuadrado = t/m2

Si sobre nuestras cabezas tenemos aproximadamente dos toneladas de aire, ¿por qué no notamos dicha presión? esto se debe a que el interior de nuestro cuerpo está haciendo esta misma presión hacia el exterior, de manera que ambas presiones se equilibran… Si de repente desapareciera todo el aire que rodea a la tierra, la presión atmosférica desaparecería también, y nada contrarrestaría nuestra presión interior, de manera que literalmente explotaríamos hacia afuera… (esto les pasa a algunos astronautas en las películas de Ciencia Ficción). Pensad en una botella de agua, una de plástico. Cuando se acaba el agua del interior la botella se queda vacía de agua, pero llena de aire. El aire del interior de la botella ejerce la misma presión hacia el exterior de la que ejerce el aire exterior hacia dentro. Mediante este ejemplo, nos damos cuenta de que, en este caso, la cantidad de aire no es relevante, sino la presión a la que éste se encuentra.

Hablando de botellas, mencionaremos un fenómeno que las personas montañeras habrán notado en muchas ocasiones. Cuando llevamos una botella de plástico al monte observaremos que al llegar a la cima  la botella se ha hinchado, el aire interior ejerce más presión en la botella que el exterior (a mayor altura a nivel del mar, menor presión). En el caso contrario, es decir, tras un descenso, veremos la botella encogida debido al aumento de la presión atmosférica y a una menor presión del aire interior de la botella.

¿CÓMO VARÍA LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA?

La presión atmosférica decrece al aumentar la altitud debido a que la cantidad de aire que tenemos por encima también disminuye. Está calculada una disminución de 100 mb por cada kilómetro de altura.

La presión atmosférica también varía con la temperatura. Así, si una zona de la atmósfera es calentada fuertemente, aumenta su temperatura y la densidad del aire disminuye, por lo tanto, también la presión atmosférica. De la misma manera, si en un lugar concreto el aire se enfría, la presión atmosférica de ese lugar aumentará.

Las variaciones de presión son importantísimas para predecir el tiempo, por lo que se registran varias veces al día en los observatorios meteorológicos. Con estos datos se construyen los mapas de isobaras, que son las líneas que unen puntos de la superficie terrestre con la misma presión atmosférica. Así, si las isobaras se encuentran muy cerca las unas de la otras, significa que los cambios de presión son muy bruscos (grandes cambios en poco espacio) pero si, por el contrario, las isobaras aparecen espaciadas, las diferencias de presión no son tan evidentes. 

eguraldiaren mapa 

Las diferencias de presión atmosférica sobre la superficie terrestre generan aire. El transporte de aire se realiza desde las zonas de alta presión (A, Anticiclón) hacia las zonas de baja presión (B, Bajas Depresiones o Borrascas).

Si quieres ver cómo cambia la presión atmosférica, os proponemos el siguiente experimento.

CONSTRUCCIÓN DE UN BARÓMETRO

Material: un vaso de cristal, un globo, una pajita, tijeras y celo.

Procedimiento: Para construir nuestro propio barómetro vamos a cortar un globo por la mitad, y colocaremos la parte redondeada en un vaso de cristal, de manera que quede herméticamente cerrado. Para asegurarnos de que la membrana del globo no cede colocaremos un poco de celo a su alrededor. A continuación, colocaremos un trozo de una pajita de refrescos horizontalmente sobre el globo de manera que 2/3 de la misma queden sobre él a partir del centro: será nuestro indicador de presión. Si en la parte de atrás del vaso pegamos un trozo de papel blanco, de manera que la pajita quede marcando sobre y dibujamos una marca en la posición que señala la pajita, tendremos la referencia de nuestra presión atmosférica. Se puede revisar cada cierto tiempo la posición de la pajita para ver si la presión atmosférica aumenta o disminuye.

barometroa

Explicación: Pero ¿cómo funciona nuestro barómetro? El aire atrapado dentro del vaso posee una presión que va a ser estable mientras no rompamos la membrana. Si en el exterior, la presión es mayor que en el interior, la membrana del globo se hundirá hacia abajo por lo que la pajita apuntará hacia arriba (podemos mostrarlo presionando con la mano sobre el globo, como si fuese la presión del aire). Si la presión exterior es menor, la membrana del globo se abombará hacia arriba y por lo tanto la pajita irá hacia abajo (podemos simularlo tirando del globo hacia el exterior, como si fuese la disminución de la presión del aire).

¿Es cierto que cuando hace buen tiempo la presión es mayor y cuando el tiempo es malo la presión es menor?