El oxígeno en la atmósfera:

Presión atmosférica

Puede parecer que no hay nada en el aire que nos rodea, pero el aire es una mezcla de moléculas de gas. Debido a la fuerza de gravedad de la Tierra, a elevaciones más bajas hay más moléculas de gas por unidad de superficie que a elevaciones más altas. El peso (o fuerza) de todas las moléculas de gas (puntos blancos en la Figura 1) sobre una unidad de superficie se denomina presión atmosférica.

A nivel del mar (área A de la Figura 1), muchas moléculas de gas ejercen presión sobre una unidad de superficie dada. La presión media del aire es de 760 mmHg (101 kPa).

A 5,000 m sobre el nivel del mar (área B en la Figura 1), la misma elevación a la que se encuentra el conjunto de antenas de ALMA, hay menos moléculas de gas ejerciendo presión sobre la misma unidad de superficie. Por lo tanto, la presión media del aire es menor: 420 mmHg (56 kPa).

En resumen, a mayor elevación, menor presión atmosférica.

La presión puede medirse en muchas unidades diferentes. La unidad mmHg, o milímetros de mercurio, es la unidad de presión más usada en medicina. La unidad kPa, o kilopascales, es 1,000 pascales (Pa): una unidad de presión basada en el sistema métrico.

Otras unidades de presión son los milibares (mbar), los torrs, las atmósferas (atm) y las libras por pulgada cuadrada (psi). La presión media del aire a nivel del mar puede expresarse como 760 mmHg, 101 kPa, 1,013 mbar, 760 torrs, 1 atm o 14.7 psi.

Se pueden usar distintas unidades de presión para distintos fines. Por ejemplo, la presión del aire en los neumáticos de autos o bicicletas suele indicarse en psi. La presión del aire a nivel del mar (14.7 psi) es aproximadamente la mitad de la presión del aire de la mayoría de los neumáticos de auto.

Para ayudarte a visualizar cómo la elevación afecta a la presión, imagina un recipiente alto lleno de agua. Si haces un agujero justo debajo de la parte superior del recipiente, el agua saldrá lentamente. Pero si haces un agujero en la parte inferior del recipiente, el agua saldrá más rápidamente.

¿Por qué ocurre esto? En la parte inferior del recipiente, el peso de todas las moléculas de agua que hay encima provoca una mayor presión, lo que hace que el agua salga con más fuerza por el agujero. Del mismo modo, a una elevación menor (más cerca del nivel del mar), la presión del aire es mayor debido al peso de todas las moléculas de gas que hay encima.

Presión del agua en un cilindro.
Un cilindro transparente marcado como Agua, que tiene un orificio en la parte superior marcado como Presión más baja, por donde sale agua que se acumula cerca de la base del cilindro. Además, hay otro orificio en la parte inferior del cilindro marcado como Presión más alta, por donde sale agua que se acumula más lejos de la base del cilindro.
Figura 2. Moléculas de agua y presión del agua.
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Presión atmosférica a nivel del mar y a 5,000 metros, figura interactiva. El área B (resaltada) comienza en 5,000 metros y contiene moléculas de gas poco compactas en la parte inferior que se hacen menos densas hacia la parte superior. El área A (resaltada) comienza en 0 metros sobre el nivel del mar y contiene moléculas de gas densamente compactadas en la parte inferior, que se vuelven menos densas hacia la parte superior.
Una columna rectangular tridimensional contiene una columna más angosta enmarcada en un recuadro que está dividida en 3 capas. Una flecha que apunta hacia arriba a lo largo de un lado está etiquetada como Elevación. La capa inferior es de agua y tierra y está etiquetada como Nivel del mar 0 metros. La siguiente capa comienza en la superficie del agua e incluye una línea de costa y montañas tierra adentro. La parte superior de la capa tiene la etiqueta 5,000 metros. La columna enmarcada en un recuadro, etiquetada como A, está densamente poblada de puntos blancos que representan moléculas de gas. La siguiente capa contiene los picos de las montañas. La columna enmarcada está etiquetada como B y contiene menos moléculas de gas que, además, están más espaciadas.
Figura 1. La presión atmosférica es el peso (o fuerza) del aire en la columna sobre una unidad de superficie.