Pressao Atmosferica

Pressão atmosférica é a pressão exercida pela camada de moléculas de ar sobre a superfície. A pressão é a forçaexercida por unidade de área, neste caso a força exercida pelo ar em um determinado ponto da superfície. Se a força exercida pelo ar aumenta em um determinado ponto, consequentemente a pressão também aumentará. A pressão atmosférica é medida por meio de um equipamento conhecido como barômetro. Essas diferenças de pressão têm uma origem térmica estando diretamente relacionadas com a radiação solar e os processos de aquecimento das massas de ar. Formam-se a partir de influências naturais, como: continentalidade, maritimidade, latitude, altitude... As unidades utilizadas são: polegada ou milímetros de mercúrio (mmHg), quilopascal (kPa), atmosfera (atm), milibar (mbar) e hectopascal (hPa), sendo as três últimas, as mais utilizadas no meio científico. Outra unidade utilizada para se medir a pressão é a PSI (pounds per square inch) que em Português vem a ser libra por polegada quadrada (lb/pol²). Embora comum para medir pressão de pneumáticos e de equipamentos industriais a lb/pol² é raramente usada para medir a pressão atmosférica. Embora o ar seja extremamente leve, não é desprovido de peso. Cada pessoa tem em média uma superfície do corpo aproximadamente igual a 1 metro quadrado, quando adulto. Sabendo que ao nível do mar a pressão atmosférica é da ordem de 1 atm (definida como 101 325 Pa, ou ainda 1013,25 hPa=mbar), isso significa dizer que, neste local, uma pessoa suportaria uma força de cerca de 100 000 N relativo à pressão atmosférica. Porém, não sente nada, nem é esmagada por esta força. Isto acontece devido à presença do ar que está contido no corpo e ao equilíbrio entre a pressão que atua de fora para dentro e de dentro para fora do corpo. Qualquer variação na pressão externa se transmite integralmente a todo o corpo, atuando de dentro para fora, de acordo com o Princípio de Pascal. O peso normal do ar ao nível do mar é de 1 kgf/cm². Porém, a pressão atmosférica diminui com o aumento da altitude. De forma simplificada poder-se-á considerar que a pressão diminui 1 hPa (ou 1 mbar) a cada 8 metros que se sobe. A 3000 metros, é cerca de 0,7 kgf/cm². A 8840 metros, a pressão é de apenas 0,3 kgf/cm².

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

Um dos bens mais preciosos que a terra possui é a sua atmosfera. Ela está aqui desde pouco depois da formação do planeta, há cerca de 4,6 bilhões de anos. Quando surgiram os primeiros seres fotossintetizantes, a atmosfera primitiva da Terra foi sendo alterada com a emissão de grandes quantidades de oxigênio por esses organismos. Na sua constituição atual, ela se estende por centenas de quilômetros acima da superfície.

Em um perfeito equilíbrio dinâmico, a atmosfera é capaz de regular vários processos físicos como a chuva, o vento, o ciclo da água e o aquecimento global do planeta. Dela, portanto, depende a vida de plantas e animais, inclusive o homem.

Para os seres humanos, no entanto, assim como tantos outros fenômenos naturais, a atmosfera é um importante objeto de estudo. Neste contexto, um fenômeno intrigante pode ser investigado junto com os estudantes, a pressão atmosférica.

Sabe-se que a pressão atmosférica está relacionada com a temperatura do ambiente. É possível, assim, acompanhar as variações de pressão atmosférica e, ao mesmo tempo, investigar suas relações com a temperatura. Basta que tenhamos o auxílio de um termômetro e um pequeno barômetro caseiro que pode ser construído com materiais de fácil aquisição.

O primeiro passo desta investigação é apresentar o tema em questão. Procure dialogar com os estudantes sobre as constantes preocupações veiculadas na mídia a respeito das condições climáticas em nosso planeta. Chame a atenção para o fato de que os efeitos das ações humanas na biosfera podem ser percebidos em várias escalas, desde as alterações nos níveis dos oceanos até as temperaturas médias registradas em alguns locais.

O passo seguinte é propor o acompanhamento de condições de temperatura e pressão pelos estudantes, utilizando um termômetro de fácil aquisição e um barômetro que eles mesmos poderiam construir. A partir daí, é preciso discutir brevemente sobre o funcionamento dos instrumentos, tendo em vista a compreensão das grandezas físicas envolvidas.

Construindo um instrumento de medida

O aparelho utilizado para medir a temperatura é um termômetro comum que pode ser conseguido em lojas de materiais de laboratório. Esta etapa da atividade pode ser realizada em pequenos grupos de 4 a 5 estudantes, sendo necessários um instrumento para cada grupo.

Barômetros são instrumentos utilizados para medir a pressão atmosférica. O aparelho descrito a seguir permite que as variações na pressão atmosférica sejam acompanhadas a partir das alterações que elas provocam no aparelho. De maneira geral, é como funciona qualquer instrumento de medida e para que se possa medir com precisão a grandeza em questão, basta construir uma escala apropriada.