Atmósfera (unidad)

unidad de presión

La unidad de presión denominada atmósfera equivale a la presión que ejerce la atmósfera terrestre al nivel del mar. Se ha utilizado para medir presiones elevadas como, por ejemplo, la de los gases comprimidos. Esta unidad no pertenece al Sistema Internacional de Unidades y no tiene símbolo reconocido, pero suele abreviarse como atm.

Atmósfera
Estándar Sistema Internacional de Unidades
Magnitud Presión
Símbolo atm
Equivalencias
Unidades del SI 1 atm = 101 325 Pa
U. T. de EE. UU. 1 atm = 14,7 psi
Experiencia y barómetro de Torricelli

En la X Conferencia General de Pesas y Medidas de 1954 fue definida como igual a 1 013 250 dinas por cm² (es decir 101 325 Pa).[1]​ Corresponde a la presión de una columna de mercurio de 760 mm de altura a 0 °C, bajo la aceleración de la gravedad normal (9,80665 m/s²).

La atmósfera técnica (símbolo at) también es una medida antigua de presión, definida como la presión ejercida por una columna de agua de 10 metros de altura: 1 at = 98 066,5 Pa (valor exacto).

Fundamento editar

La masa de aire que envuelve a la Tierra, la atmósfera, constituye el ejemplo más interesante de distribución de presión de un fluido compresible. El peso del aire que forma la atmósfera origina la llamada presión atmosférica. La presión atmosférica en un punto es numéricamente igual al peso de una columna de aire de área de sección recta unitaria que se extiende desde ese punto hasta el límite superior de la atmósfera. Como la densidad del aire atmosférico va disminuyendo al aumentar la altura, no resulta fácil hacer un cálculo exacto de la presión atmosférica sobre la superficie terrestre, pero, en cambio, resulta fácil medirla.

En 1643, Evangelista Torricelli (1608-47) ideó un método para medir la presión atmosférica y construyó el primer barómetro de mercurio. Dicho barómetro consiste, en esencia, en un tubo de vidrio, de un metro de longitud, cerrado por uno de sus extremos, que se llena completamente de mercurio. Evitando que se vierta el mercurio (tapando el extremo abierto), se invierte el tubo y se introduce su extremo abierto en una cubeta que contiene mercurio, situando el tubo en posición vertical, como se ilustra en la figura. Torricelli hizo esta experiencia y observó que el nivel del mercurio descendía dentro del tubo hasta que quedaba una columna (columna barométrica) de unos 760 mm de altura sobre el nivel del mercurio en la cubeta.

La diferencia de niveles (h) del mercurio en el tubo y en la cubeta permite calcular la presión atmosférica. El espacio que se forma sobre la columna de mercurio (cámara barométrica) solo contiene vapor de mercurio, cuya presión podemos despreciar por ser muy pequeña a las temperaturas ordinarias. Efectivamente, la presión que ejerce la atmósfera sobre la superficie del mercurio de la cubeta equilibra la presión de la columna de mercurio, luego, igualando ambas presiones, se obtiene la presión atmosférica pa dada por:

 

donde ρ es la densidad del mercurio a la temperatura correspondiente a la realización de la experiencia. Así, añadiendo una escala graduada que permita medir la longitud de la columna barométrica (y un termómetro de ambiente) se construye un barómetro de Torricelli.

Equivalencias editar

Aplicaciones editar

En química, las condiciones normales de temperatura y presión se definen por una temperatura de 0 °C y una presión de 1 atm. En 1990, la presión estándar cambió de 1 atm a 105 Pa (1 bar).

Es habitual, sobre todo en el buceo, equiparar una atmósfera con un bar.

Unidades de Presión
Pascal (Pa) Bar (bar) Atmósfera técnica (at) Atmósfera estándar (atm) Torr (mmHg) Unidad PSI (psi)
1 Pa 1 N/m2 10-5 10,197×10-6 9,8692×10−6 7,5006×10-3 145,04×10-6
1 bar 100 000 106 dyn/cm2 1,0197 0,98692 750,06 14,504
1 at 98 066,5 0,980665 1 kgf/cm2 0,96784 735,56 14,223
1 atm 101 325 1,01325 1,0332 ≡ 1 atm 760 14,696
1 Torr 133,322 1,3332×10-3 1,3595×10-3 1,3158×10-3 ≡ 1 mmHg 19,337×10-3
1 psi 6894,76 68,948×10-3 70,307×10-3 68,046×10-3 51,715 1 lbf/in2

Referencias editar

Bibliografía editar

Véase también editar

Enlaces externos editar