1.1.2 PRESIÓN
Los científicos han convenido en definir la presión como la cantidad de fuerza o “empuje” ejercida sobre la unidad de área.
F
P = fuerza que actúa perpendicularmente a una superficie, por unidad de área.
A
A = área en la que está distribuida la fuerza.
La presión poseída no depende sólo de la fuerza que se ejerce, sino de la superficie sobre la cual se distribuye esta fuerza. Por ejemplo, si un objeto que pesa 1000 kg descansa sobre una superficie plana de 10 m2 ejercerá una presión de 100 kilogramos por metro cuadrado. En tanto un objeto que pesa 1 000 kg, y descansa sobre una superficie de 100 m2, ejerce una presión de 10 kilogramos por metro cuadrado.
1 Fue Anton van Helmont (1577-1644) quien propuso utilizar la palabra “gas” (del griego: caos) para designar a este estado de agregación.
La unidad del SI de fuerza es el newton (Nw)2, la cual se define como la fuerza que posee un cuerpo con una masa de un kilogramo y una aceleración de un metro por segundo cuadrado.
La unidad del SI de presión (newton por metro cuadrado) se llama Pascal3 y se abrevia (Pa). Desafortunadamente, con frecuencia todavía se emplean otras unidades más para medir presiones tales como la atmósfera (atm) y el milímetro de mercurio (mmHg) o Torricelli (Torr)4.
Las relaciones existentes entre las tres unidades son:
1 atm = 760 mmHg (al nivel del mar).
1 atm = 101.325 kPa (presión de los gases de la atmósfera al nivel del mar).
La presión atmosférica se mide con el barómetro, aparato inventado en 1644 por Evangelista Torricelli.
Ejemplo:
1. La presión del gas de un neumático es de 2 atm, ¿cuál será su presión expresada en kPa? La presión que relaciona kilopascales con atmósferas es:
1 atm = 101.325 kPa. Con esa expresión puede construirse la razón unitaria:
101.325 kPa 1 atm
Para la resolución del problema es necesario multiplicar el dato por la razón unitaria, es decir:
§101.325 kPa ·
P = 2 atm ¨
¸ = 202.65 kPa
© 1 atm ¹
Como la Ciudad de México está a 2 240 m sobre el nivel del mar, el espesor de la atmósfera encima de ella es menor y la presión que ejerce también. En milímetros de mercurio, la presión atmosférica en la ciudad es de 585 mmHg. Transforma este dato a atm y a Pa.
2 En honor de Isaac Newton (1642-1727). 3 En honor de Blaise Pascal (1623-1662). En honor de Evangelista Torricelli (1608-1647).