La presión en los gases

Probablemente hayas hecho esto en algún momento hace muchos años, y no es solo un juego infantil. Es una buena forma de experimentar con la presión y los gases. Así es como funciona. El aire que te rodea es un gas, una mezcla principalmente de nitrógeno y oxígeno. El gas tiene una masa y es atraído hacia abajo por la gravedad.

Sobre tu cabeza tienes una columna de aire que se extiende a más de 100 kilómetros hacia arriba. Esa columna de aire te presiona hacia abajo desde arriba y desde los lados, y desde abajo, Incluso presiona desde adentro ya que inhalas aire. Al igual que la presión en los líquidos, la presión en los gases actúa en todas las direcciones, incluso hacia arriba. La presión del aire a nivel del mar es de unos 100 000 pascales o 760 milímetros de mercurio o 1 atmósfera. Las partículas en el gas se mueven continuamente al azar en todas las direcciones.

Si capturamos el gas dentro de un envase, las partículas golpean contra sus paredes. La presión es cuántas partículas golpean contra cada sección de la pared y cómo de fuerte lo hacen. Si aplastamos el envase para que la misma cantidad de partículas tenga menos espacio para moverse, entonces habrá más golpes por cada sección de la pared. La presión aumenta, y si calentamos el envase, las partículas se moverán más rápido y golpearán las paredes con mayor frecuencia, mayor presión. Un neumático de bicicleta está lleno de aire.

Hay una mayor presión dentro del neumático que fuera de él. Las moléculas de aire dentro del neumático están comprimidas, y juntas empujan más fuerte desde dentro de lo que la atmósfera y el peso de tu cuerpo empujan desde el exterior sobre el neumático. Para llenar el neumático de aire que tiene una mayor presión que el aire del exterior, necesitas una bomba. Cuando bombeas el neumático, las moléculas de aire son empujadas entre sí. Se comprimen dentro de la bomba.

Si comprimes el aire en la bomba más que el aire en el neumático, la válvula se abre y las partículas de aire se precipitan en el neumático. La presión se esparce. Si las partículas están abarrotadas en un lugar, tratarán de esparcirse y moverse adonde haya más espacio. Hasta que todas estén distribuidas uniformemente, en la misma presión. De esta manera, la presión se comporta de forma similar en los gases y los líquidos.

La presión se esparce hasta que es distribuida uniformemente en un envase. Cuando trabajamos con presión, solemos estar interesados en la diferencia en la presión, más que en la presión en sí. La presión dentro de este envase es mayor que la presión de aire que está afuera. Cuando trabajamos con presión relativa a otra presión contigua la llamamos presión manométrica. No más presión manométrica, se niveló hacia afuera.

En este envase, la presión es menor que en la atmósfera exterior. LLamamos a esto presión negativa, o presión manométrica negativa. Si sacamos lo que queda de aire en el envase de manera que casi no haya partículas restantes, tenemos un vacío. Ahora, la presión atmosférica empuja con fuerza sobre el envase que no tiene nada adentro para empujar a su vez. Si el envase es blando, colapsará.

Justo así -presión negativa. Sí, muchas gracias. Es suficiente.