Pressão atmosférica

Pressão atmosférica ou pressão barométrica é a força exercida, por unidade de área, pela coluna de ar atmosférico acima de nós. A pressão atmosférica pode ser dada em diversas unidades, sendo as mais comuns o atm (atmosfera) e o pascal (1 atm = 1,01.10⁵ Pa). Além disso, a pressão atmosférica é uma grandeza escalar resultante da colisão entre inúmeras moléculas presentes no gás atmosférico e os corpos inseridos nesse gás.

Tópicos deste artigo

• 1 - Pressão atmosférica e altitude
• 2 - Pressão atmosférica e temperatura
• 3 - Fórmula da pressão atmosférica
• 4 - Evidências da pressão atmosférica
  • Experimento de Guericke
• 5 - Exercício resolvidos

Pressão atmosférica e altitude

A atmosfera pode ser compreendida como um fluido. Dessa forma, a pressão exercida sobre os corpos imersos na atmosfera depende da profundidade em que esses corpos encontram-se. Portanto, os maiores módulos de pressão atmosférica estão em alturas iguais ou menores que o nível do mar. Quanto maior for a altitude, menor será o módulo da pressão atmosférica, já que, em regiões mais altas, o ar torna-se rarefeito em decorrência de sua menor densidade.

O valor da pressão atmosférica ao nível do mar é definido como 1 atm (1 atmosfera). Esse valor é equivalente a 101.325 Pa (pascal), unidade utilizada para pressões no Sistema Internacional de Unidades. O pascal é, por sua vez, equivalente ao newton por metro quadrado (N/m²).

Podemos dizer, portanto, que a pressão atmosférica ao nível do mar é equivalente a uma força de 101.325 N a cada metro quadrado de superfície. Se considerarmos a aceleração da gravidade terrestre aproximadamente constante e de módulo igual a 9,8 m/s², a pressão exercida pela atmosfera seria o equivalente a uma massa próxima de 10.000 kg de ar a cada m².

Veja também: Como medir a pressão atmosférica?

Pressão atmosférica e temperatura

De acordo com a lei de Gay-Lussac, utilizada para explicar as transformações isocóricas (volume constante) sofridas por gases ideais, a pressão e a temperatura de um gás são grandezas diretamente proporcionais. Portanto, sempre que houver aumento da pressão atmosférica, haverá aumento da temperatura. É justamente por isso que, em maiores altitudes, a temperatura tende a ser menor do que ao nível do mar.

Fórmula da pressão atmosférica

A pressão exercida por um fluido, como o ar atmosférico, pode ser calculada por meio da seguinte equação:

P = d.g.h

P – pressão
d – densidade (kg/m³)
g – gravidade
h – altura

Evidências da pressão atmosférica

Diversas são as formas de se constatar a existência da pressão atmosférica. Confira algumas delas:

• Quando tomamos um líquido usando um canudo, começamos a sugar o ar presente em seu interior. Isso forma uma região de vácuo dentro do canudo, cuja pressão é muito menor que a pressão externa. Com isso, a pressão da atmosfera empurra o líquido, fazendo-o subir pelo canudo.

• Quando tiramos o ar de uma embalagem, a pressão atmosférica vence a pressão interna. Isso faz com que a embalagem seja deformada, reduzindo seu tamanho.

Experimento de Guericke

Um experimento que foi capaz de constatar a existência e a grande intensidade da pressão atmosférica foi feito pelo físico alemão Otto van Guericke. Por volta de 1650, Guericke construiu uma máquina usada para retirar o ar de duas abóbadas esféricas metálicas de 500 litros de volume, conhecidas como hemisférios de Magdeburgo.

Guericke constatou que nem 50 homens ou mesmo 24 cavalos conseguiriam exercer força suficiente para separar os hemisférios em virtude da grande pressão atmosférica exercida sobre eles.

Exercício resolvidos

 Sendo a pressão atmosférica ao nível do mar próxima de 1,1.10⁵ Pa, determine a força exercida pela pressão atmosférica em uma área de 0,5 m².

Resolução: Para determinarmos a força exercida pela pressão atmosférica nessa área, podemos utilizar a definição mais simples de pressão: a razão de uma força sobre uma área.

Para calcularmos o módulo da força exercida, basta substituirmos os valores informados pelo enunciado do exercício:

De acordo com o resultado obtido, a pressão atmosférica faz uma força de, aproximadamente, 55.000 N sobre uma área de 0,5 m². É como se um corpo de 560 kg estivesse apoiado sobre essa área!

Por Me. Rafael Helerbrock