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¿Para qué sirve el barómetro?

¿Para qué sirve el barómetro?

El instrumento más popular para medir la presión atmosférica es el barómetro. Se trata de la presión ejercida por la atmósfera terrestre, como su nombre indica. Al igual que el resto de la materia, los átomos y las moléculas de los gases de la atmósfera están sometidos a la atracción gravitatoria del planeta. En consecuencia, la atmósfera cercana a la superficie de la Tierra es mucho más densa.

El valor real de la presión atmosférica viene determinado por factores como la ubicación, la temperatura y el clima. A 9 km, por ejemplo, el aire fuera de una cabina de avión presurizada es demasiado pequeño para respirar. En realidad, a medida que uno se aleja de la tierra, la densidad del aire disminuye rápidamente. Cuando se trata de calcular la presión atmosférica exacta, el barómetro es el instrumento de elección.

Toda superficie expuesta a la atmósfera terrestre siente una fuerza igual al peso de la columna de aire que tiene encima.

¿Para qué sirve el barómetro?

El barómetro es un aparato que calcula la presión en la atmósfera. Evangelista Torricelli lo inventó en el siglo XVI, creando el primer modelo a partir de un cubo de mercurio y un tubo graduado con un extremo abierto. El extremo abierto del tubo graduado se introduce en la cubeta llena de mercurio como primer paso de su proceso.

El metal líquido sube por el tubo debido a la presión que ejerce la atmósfera sobre el mercurio de la cubeta hasta alcanzar un determinado grado. Este grado indica que las dos fuerzas que actúan, el peso del mercurio en el tubo, que lo empuja hacia abajo, y el peso de la atmósfera, que lo empuja hacia arriba en el tubo, están equilibradas.

La graduación del tubo nos indicaría cuántos milímetros ha subido el mercurio en el tubo, hasta el punto en que las fuerzas se equilibran. La presión atmosférica de la zona donde se realiza el experimento se mide en milímetros de mercurio. Como resultado, Torricelli calculó que la magnitud equivalente a una atmósfera es de 760mmHg (milímetros de mercurio).

La presión soportada por una columna de mercurio de 760 milímetros es igual a la presión atmosférica normal (1 atm).

Unidades utilizadas para medir con un barómetro

El tubo de vidrio de un barómetro está graduado en milímetros, lo que permite medir la presión del aire en milímetros de mercurio (mmHg). Utilizando la densidad de cualquier otro líquido como dato de medición, se puede convertir el valor calculado en milímetros de cualquier otro líquido, como el alcohol etílico.

Considere el siguiente escenario:

  • Presión en milímetros de mercurio: 760 mmHg
  • Densidad del mercurio: 13.6 g/mL
  • Presión en milímetros de alcohol etílico: ¿? mmC2H5OH
  • Densidad del alcohol etílico: 0.789 g/mL

El cálculo se desarrolla con una relación de densidades:

Cálculo de la proporción de densidad.

Esta es la proporción por la que hay que multiplicar el valor normal de 760mmHg.

Después de eso, se debe:

A continuación, se interpreta este resultado:

Dado que el alcohol tiene una baja densidad en relación con el mercurio, puede ganar mucha flotabilidad y crecer hasta una altura de 13100,12 mm. Esto se limita a los aspectos experimentales, ya que no tiene ningún valor práctico.

Otras unidades de presión ambiente normales

Se ha podido utilizar el barómetro como punto de partida para calcular otras unidades de presión atmosférica normal, como, por ejemplo

  • 1 atm (1 atmósfera)
  • 760 mmHg
  • 101325 Pascales (o Newton / metro cuadrado)
  • 013 bar
  • 033 Kgf/cm2 (kilogramos-fuerza cada centímetro cuadrado)
  • 7 lb/in2 o psi (libras cada pulgada cuadrada o pounds per square inch)

Todas las unidades son equivalentes y se utilizan en los diales de los manómetros analógicos, así como en las pantallas de los manómetros ópticos. Los manómetros son indicadores que muestran el valor de la presión dentro de un recipiente. La presión manométrica se refiere al valor de esta presión.