Pressão atmosférica

A pressão atmosférica é a força exercida pela atmosfera da Terra sobre a superfície terrestre e objetos nela presentes. Ela é causada pelo peso do ar acima de uma determinada área e varia em diferentes altitudes e locais. A medida que subimos na atmosfera a pressão atmosférica diminui devido a rarefação do ar e consequente redução da densidade.

Além da altitude, a pressão atmosférica também é influenciada por fatores meteorológicos, como sistemas de alta e baixa pressão, frentes atmosféricas, ventos e a temperatura. Essas variações na pressão atmosférica estão associadas a mudanças climáticas e condições meteorológicas, como tempestades, chuvas, ventos fortes e mudanças de temperatura. Pressões mais baixas que o normal estão associadas a climas mais chuvosos, enquanto que pressões maiores que a média estão associadas a temperaturas maiores e clima mais seco.

A pressão atmosférica é medida usando instrumentos chamados barômetros. Os barômetros podem ser aneroides (que usam uma cápsula metálica sensível à pressão) ou de mercúrio (que usam uma coluna de mercúrio em um tubo fechado). Esses instrumentos fornecem leituras da pressão atmosférica em diferentes locais e momentos, permitindo o acompanhamento e monitoramento das variações da pressão ao longo do tempo.

A unidade de medida comum para a pressão atmosférica é o Pascal (Pa), mas também é comum utilizarmos outras unidades, como hectopascal (hPa), milímetros de mercúrio (mmHg) ou atmosferas (atm). Ao nível do mar, a pressão atmosférica média é cerca de 1013,25 hPa. Essa pressão é conhecida como pressão atmosférica padrão e é utilizada como referência em muitas medições e cálculos relacionados ao clima, meteorologia e outras ciências da Terra.

Podemos estimar a força que a pressão atmosférica exerce sobre uma pessoa lembrando das aulas de Física que ensinam que Pressáo é Força sobre Àrea, ou P = F/A. Como o corpo humano possui aproximadamente 1,0 m2 de área, então se a pessoa está em uma região em que a pressão é igual a 1000,0 hPa, então a força exercida sobre ela será de 100.000,0 Newtons, equivalente a aproximadamente a um peso de 10,0 Toneladas. A pressão dentro do oceano será influenciada pela pressão atmosférica, já que a pressão neste caso será calculada por:

onde P₀ é a pressão ao nível do mar, ρ é a densidade da água (aproximadamente igual a 1000,0 Kg/m³), g é a aceleração gravitacional (aproximadamente 9,80 m/s²) e h é a profundidade. Como a densidade da água do mar se mantém razoavelmente constante, mesmo a grandes pressões, esta equação será válida na maioria dos casos. Por exemplo, usando esta equação podemos ver que a uma profundidade de apenas 10,0 m a pressão exercida pela água já será o dobro da pressão exercida ao nível do mar.

Mas quando falamos da pressão atmosférica no ar, a equação acima só será válida se estivermos falando de baixas variações de altura. Para variações maiores, a coisa se complica já que a temperatura E a densidade do ar irão se alterar conforme aumenta a altitude. Uma equação que se aproxima mais da realidade, no caso atmosférico, é mostrada a seguir.

onde P₀ é a pressão inicial, M é a massa molar do ar (0,028 kg/mol), g é a aceleração gravitacional, h é a altitude em metros, R é a constante dos gases ideais (8,314 J/Mol.K) e T é a temperatura (em Kelvin). No entanto, vale lembrar que alguns fatores ambientais - como frentes frias, ventos, etc. - podem influenciar no valor da pressão, por isso mesmo a equação acima é uma aproximação.

Simulação

O simulador a seguir mostra a variação da pressão atmosférica e da pressão hidrostática nos oceanos. A pressão atmosférica é a força exercida pelo peso do ar sobre uma superfície, e diminui com o aumento de altitude. A pressão hidrostática nos oceanos aumenta com a profundidade devido ao peso da coluna de água acima. A temperatura nos oceanos permanece mais ou menos estável, mas na atmosfera ela varia bastante. Os dados para a temperatura na atmosfera foram obtidos a partir da Atmosfera Padrão Internacional - ISA.