Onde a pressão atmosférica é menor

Rosimar Gouveia

Professora de Matemática e Física

A pressão atmosférica é a força exercida pela massa de gases da atmosfera sobre uma determinada superfície.

O valor da pressão atmosférica não é constante. Varia em função da altitude do local, sendo menor a medida que a altitude aumenta.

Além da variação com relação a altitude, seu valor também sofre alterações ao longo do tempo e em locais de mesma altitude.

Isto se deve ao fato da pressão atmosférica estar intimamente relacionada com a temperatura, a densidade e o volume da massa de ar.

Como a medida da pressão atmosférica é um importante indicador de mudanças meteorológicas, seu valor é registrado ao longo do dia em diferentes pontos da Terra.

Instrumentos de Medida

A medida da pressão atmosférica é feita com instrumentos chamados barômetros que podem ser de dois tipos: o de mercúrio e o aneroide.

O barômetro de mercúrio é o mais preciso e foi inventado por Evangelista Torricelli (1608-1647) em 1643. Ele consiste em um tubo de aproximadamente 1 m de comprimento, preenchido com mercúrio.

Também é utilizado para medir a pressão atmosférica um instrumento chamado barômetro aneroide. Este instrumento possui um sensor formado por discos metálicos flexíveis hermeticamente fechados.

No interior dos discos existe uma pequena quantidade de ar e uma mola que evita que a câmara seja esmagada pela variação de pressão.

Conforme a pressão aumenta, contrai os discos e essa contração é transmitida a um ponteiro calibrado que indica o valor da pressão. Esse ponteiro, muitas vezes é acoplado a uma pena que registra a variação da pressão ao longo do dia. Neste caso, o instrumento é chamado de barógrafo.

Como existe uma relação entre a pressão e a altitude, é usado com frequência barômetros para determinar a altitude de um local.

Chamados de altímetros, medem o valor da pressão e o seu mostrador converte para a altitude correspondente.

Fórmula da Pressão

A pressão é dada pela razão entre a força e a área da superfície, assim temos:

Onde,

p: pressão F: força

A: área

No caso da pressão atmosférica, a força (F) representa o peso da coluna de ar sobre uma determinada superfície. A unidade de pressão no sistema internacional é o N/m2, sendo também chamada de Pa (pascal).

Quando indicamos os valores da pressão atmosférica, normalmente usamos um múltiplo do pascal, o hPa.

Variação da Pressão com a Altitude

O valor da pressão atmosférica padrão ao nível médio do mar é de 760 mmHg (milímetros de mercúrio) ou 1 atm (atmosfera). Esse valor corresponde a 101325 Pa ou 1013,25 hPa (unidade mais usada).

Ao subir ao longo da atmosfera, o peso da coluna de ar diminui e, consequentemente, o valor da pressão atmosférica também reduz.

A tabela abaixo apresenta os valores médios da pressão para diferentes altitudes:

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Pressão atmosférica é a pressão que o ar da atmosfera exerce sobre a superfície do planeta. Essa pressão pode mudar de acordo com a variação de altitude, ou seja, quanto maior a altitude menor a pressão e, consequentemente, quanto menor a altitude maior a pressão exercida pelo ar na superfície terrestre.

Como podemos medir a pressão atmosférica?

Em 1643, o matemático e físico italiano Evangelista Torricelli conseguiu determinar a medida da pressão atmosférica ao nível do mar. Primeiramente ele encheu um tubo de aproximadamente um metro de comprimento com mercúrio, e logo em seguida mergulhou o tubo em um recipiente também com mercúrio como mostra a figura abaixo, logo após ele notou que o mercúrio descia um pouco, se estabilizando aproximadamente a 76 cm acima da superfície.

Torricelli interpretou essa experiência dizendo que o que mantinha a coluna de mercúrio nesta altura era a pressão atmosférica.

A coluna de 76 cm só é obtida no nível do mar, pois quando a altitude varia a pressão atmosférica também varia como citado anteriormente.

Com essa experiência defini-se que ao nível do mar 1 atm (uma atmosfera) é a pressão equivalente a exercida por uma coluna de 76cm de mercúrio, onde g = 9,8 m/s², portanto:

1 atm = 76 cmHg = 760 mmHg = 1,01.105 Pa

O que é a pressão atmosférica?

A pressão atmosférica é a força exercida pelo peso do ar sobre uma determinada superfície em razão da influência da gravidade da Terra. Na Química, sabe-se que todo gás possui a sua própria pressão, e a atmosfera, sendo uma mistura de gases, não está de fora dessa concepção.

Em 1643, o cientista italiano Evangelista Torricelli (1608-1647) realizou um experimento com um tubo de mercúrio, que hoje é conhecido como barômetro de mercúrio, para determinar, numericamente, a pressão atmosférica. Ele verificou que, ao nível do mar, essa pressão era de 760 mmHg (milímetros de mercúrio). Torricelli também percebeu que quanto maior era a altitude onde o experimento era realizado, menor eram os valores de pressão atmosférica, ou seja, a pressão do ar é inversamente proporcional às altitudes.

A pressão atmosférica e a dinâmica climática

A existência da pressão atmosférica e a variação de seus valores entre as diferentes áreas da superfície terrestre são características que influenciam diretamente a dinâmica climática. Basicamente, ela interfere em algumas condições meteorológicas básicas, como os ventos, as temperaturas e a precipitação.

• Influência sobre a Temperatura

A temperatura do ar também apresenta uma proporção inversamente proporcional aos valores da pressão atmosférica. Assim, quanto maior é a temperatura, menor é a pressão; e quanto maior é a pressão, menor é a temperatura. Isso ocorre porque, sob baixas temperaturas, o ar fica mais pesado e comprime o ar que está por baixo, elevando, assim, a pressão atmosférica.

• Influência sobre os Ventos

Os ventos, por sua vez, são diretamente determinados pelas diferenças de pressão entre uma área e outra. Considerando que o vento é o ar em movimento, ele se locomove das áreas de maior para as de menor pressão atmosférica. Outra influência é sobre a circulação geral do ar: quando o ar mais frio (e, portanto, com maior pressão) desce e o ar mais quente na superfície (e com menor pressão) sobe, formando os ventos.

• Influência sobre as Chuvas

Já a relação entre a pressão atmosférica e a precipitação (chuvas) ocorre da seguinte forma: em ambientes com baixa pressão atmosférica e, portanto, calor, o ar aquecido tende a subir e, ao alcançar altitudes maiores, condensa-se, forma nuvens e precipita-se. Já em ambientes com maior pressão, o ar frio que se encontra no alto desce e impede a formação de nuvens pela elevação da umidade, proporcionando um ambiente sem chuvas.

É válido lembrar, porém, que a pressão é apenas mais um entre os vários elementos climáticos, que, por sua vez, são diretamente influenciados por uma série de fatores, como as massas de ar, a maritimidade, a presença de vegetação, a incidência dos raios solares e outros. Por isso, na hora de considerar a influência da pressão atmosférica sobre o clima, é preciso analisar também a interferência de todas as demais variáveis atmosféricas.