¿Para qué sirve el barómetro?

El barómetro es el instrumento más común para medir la presión atmosférica. Como su nombre lo indica, esta es la presión que ejerce la atmósfera de la Tierra. Los átomos y las moléculas de los gases en la atmósfera, como el resto de la materia, están sujetos a la atracción gravitacional del planeta. Por tanto, la atmósfera es mucho más densa cerca de la superficie terrestre.

El valor real de la presión atmosférica depende de la localización, la temperatura y las condiciones climáticas. Por ejemplo, el aire fuera de la cabina presurizada de un avión a 9 km es muy ligero para ser respirado. De hecho, la densidad del aire disminuye muy rápido al alejarse de la superficie. El barómetro es el dispositivo indicado para medir la presión atmosférica exacta.

La fuerza que experimenta cualquier superficie expuesta a la atmósfera de la Tierra es igual al peso de la columna de aire que está encima de ella.

¿Para qué sirve el barómetro?

El barómetro sirve para medir de la presión atmosférica. Fue inventado en el siglo XVII por Evangelista Torricelli, quien construyó el primer modelo a partir de una cubeta con mercurio y un tubo graduado, abierto por uno de sus extremos. El primer paso para su funcionamiento es sencillo: se introduce el extremo abierto del tubo graduado en la cubeta llena de mercurio.

La presión que ejerce la atmósfera sobre el mercurio de la cubeta va haciendo ascender este metal líquido a través del tubo, hasta que llegue a un determinado nivel. Este nivel indicará que están equilibradas las dos fuerzas que actúan: el peso de mercurio en el tubo, hacia abajo, y la de la atmósfera, que termina impulsándolo hacia arriba en el tubo.

La graduación del tubo nos mostrará los milímetros que ha ascendido el mercurio en el tubo, hasta el nivel donde se equilibraron las fuerzas. Estos milímetros de mercurio son la presión atmosférica del lugar donde se está haciendo el experimento. Torricelli determinó de este modo que el valor equivalente a 1 atmósfera es de 760mmHg (milímetros de mercurio).

La presión atmosférica estándar (1 atm) es igual a la presión que soporta una columna de mercurio de 760 milímetros exactamente.

Primer diseño del barómetro por Torricelli.

Unidades para medir con el barómetro

En el barómetro, el tubo de cristal está graduado en milímetros, por lo que la presión atmosférica puede medirse en milímetros de mercurio (mmHg). Puede traducirse el valor medido a milímetros de cualquier otro líquido, como el alcohol etílico, usando su densidad como dato del cálculo.

Por ejemplo:

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 relación de densidades.

Esta es la relación por la que se va a multiplicar el valor estándar de 760mmHg.

Entonces:

Este resultado se interpreta así:

El alcohol es muy poco denso comparado con el mercurio, por lo que recibirá mucho más empuje y su columna ascendería hasta 13100.12 mm. Esto es poco útil para fines prácticos, por lo que se limita a aspectos experimentales.

Otras unidades de la presión atmosférica estándar

Gracias al barómetro, se ha podido partir de una base para determinar experimentalmente otras unidades de la presión atmosférica estándar, entre las que se encuentran:

  • 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 estas unidades son equivalentes, y se usan tanto en las carátulas de los medidores de presión analógicos como en las pantallas de los medidores digitales. Cuando los medidores indican un valor de la presión que se encuentra dentro de un recipiente, se les llama manómetros. Al valor de esta presión se le llama presión manométrica.

Citado APA: (A. . ¿Para qué sirve el barómetro?. Revista Enciclopedia Para Qué Sirven las Cosas. Obtenido 10, 2019, de https://paraquesirven.com/para-que-sirve-el-barometro/ )

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