Presión- Barométrica - William andrade PDF

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CÁLCULO DE LA PRESIÓN BAROMÉTRICA Y SU RELACIÓN CON LA TEMPERATURA EN CINCO PUNTOS ESPECÍFICOS DENTRO DEL RECORRIDO BOGOTÁ- CUNDINAMARCA, PUERTO LÓPEZ-META Castañeda-Álvarez, M; Romero-Acosta, C & Garavito-Laura

Resumen La presión barométrica y atmosférica son medidas que permiten estimar el tiempo meteorológico en un determinado lugar, esta información es de vital importancia ya que posibilita el manejo que se debe tener en determinadas circunstancias climáticas así como, modelar planes de manejo en respuesta a condiciones adversas de tiempo en un lugar específico debido a que estas regulan las masas de aire frío y cálido, el régimen de lluvias y vientos, entre otras condiciones; es por esto que aprender a calcular la presión barométrica y entender la relevancia de esta en un punto específico, es de vital importancia ya que se aplica no solo en planes de manejo climático, sino también en la agricultura, manejo de animales y domésticos y comerciales, etc. Para evidenciar que el valor de la presión barométrica es diferente en puntos localizados, se tomaron las coordenadas, la temperatura y la altura de cada uno de los puntos, posteriormente se desarrollaron los cálculos de presión localizada comparando los valores obtenidos y relacionándolos con la literatura, esta revisión indicó que la presión barométrica está relacionada con la cantidad y tipo de vegetación local así como la cantidad de oxígeno disponible en el lugar (Anon, 1986). Palabras clave: Presión atmosférica, presión barométrica, altura específica. Abstract The barometric and atmospheric pressure are the measures that allow us to estimate the weather in a specific place, this information is important for the management that must be taken in the specific conditions of the climatic conditions as well as the management plans in response to the conditions Adverse weather in specific place because they regulate the masses of cold and warm air, the regime of rain and wind, among other conditions; that is why you learn to calculate the pressure and the importance of this tool in a specific point, it is of vital importance that it is not applied in only the airplanes of climatic management, but also in the agriculture, handling of animals and domestic and commercial, etc. To show that the barometric pressure value is different in localized points, the coordinates, temperature and height of each of the points were taken, later they were developed in localized pressure cells comparing the values obtained and relating them to the literature , this review indicated that the barometric pressure is related to the amount and type of local vegetation as well as the amount of oxygen available at the site (Anon, 1986). Key words: Atmospheric pressure, barometric pressure, specific height.

Introducción El peso del aire que forma la atmósfera ejerce una presión sobre la superficie de la tierra. Esta presión es conocida como presión atmosférica. Generalmente, cuanto más aire hay sobre una zona, más alta es la presión atmosférica, esto significa que la presión cambia con la altitud (Anon, 2005). Para compensar esta diferencia y facilitar la comparación entre lugares con distintas altitudes, la presión atmosférica generalmente se ajusta a la presión equivalente a nivel del mar. Esta presión es conocida como presión barométrica (Aguilar, 2003). La presión barométrica también cambia con las condiciones climáticas locales, lo que la convierte en una herramienta para pronosticar el tiempo. Las zonas de alta presión generalmente son asociadas con buen tiempo, mientras que las de baja presión son asociadas con mal tiempo (Aguilar, 2003). Sin embargo, para fines de pronóstico, generalmente el valor absoluto de presión barométrica es menos importante que el cambio en la misma. En general, un aumento de presión indica un mejoramiento de las condiciones climáticas, mientras que una caída de presión indica deterioro (Aguilar, 2003). Un dato fundamental para el pronóstico meteorológico es ver los cambios de presión. Es que a distintas alturas la presión atmosférica cambia (Aguilar, 2003). Cuando se conoce la presión típica en un lugar determinado, es decir, la presión que se tiene por la altitud en que se encuentra ese lugar, analizar los cambios de presión es relativamente fácil (Anon, 2005).

Es importante tener en cuenta la diferencia de los conceptos entre los tipos de presiones existentes: ➢ Presión atmosférica: presión que ejerce la atmósfera que rodea la tierra sobre todos los objetos que se hallan en contacto con ella. La presión atmosférica cambia con la altitud, a mayor altitud menor presión atmosférica, un aumento en altitud de 1000 m representa una disminución de presión atmosférica de aproximadamente 100 hPa (Anon, 2005). ➢ Presión atmosférica normalizada: presión ejercida por la atmósfera bajo condiciones normalizadas, igual a 1013,25 hPa (760 mmHg). La cual idealmente se presenta a una altitud de 0 m s.n.m. (sobre el nivel medio del mar), temperatura ambiente de 20 ºC, humedad de 65 %HR y densidad del aire de 1,2 kg/m³ (Anon, 2005). ➢ Presión barométrica: presión atmosférica local más una corrección por la altitud geopotencial local. La presión barométrica oscila alrededor de la presión atmosférica normalizada (1 013,25 hPa) (Anon, 2005). ➢ Altitud: Es la distancia vertical entre un punto situado sobre la superficie terrestre o la atmósfera y el nivel medio del mar (Anon, 2005). Teniendo en cuenta los conceptos básicos y la importancia de la presión barométrica, se busca entonces, calcular dicha presión en cinco puntos a lo largo del camino Bogotá - Puerto López,

aplicando los conceptos vistos en clase así como desarrollar la gráfica de presión temperatura, a partir de las variables medidas y calculadas en el presente trabajo. Materiales y Métodos ➢ Fase de campo: Con el uso de un GPS tracker Garmin eTrex 10 Handheld Navigator Yellow Geocaching Hiking, se tomaron en cinco puntos a lo largo del recorrido de 204.3 Km desde Bogotá - Cundinamarca hasta Puerto López-Meta. Para cada uno de los punto se registró las coordenadas de ubicación así como la altura correspondiente, guardandolas en la memoria del GPS para su posterior uso. ➢ Fase de cálculos:

Resultados y Análisis ➢ Fase de campo: Tabla No 1. Datos de coordenadas y altura para cada uno de los puntos tomados en campo dentro del recorrido desde Bogotá-Cundinamarca hasta Puerto López-Meta. Punto

Coordenada

Altura

1

3°48’24” N 72°42’58” W

222m

2

3°48’47” N

225m

72°37’27” W 3

4°0’4” N

260 m

72°51’47” W 4

4°6’13”N

231m

72°54’11”W

A partir de los datos obtenidos y registrados en campo, se aplicó la fórmula − pmg Z Rt

5

3°59’33”N

258m

72°50’31” W

Pt =P 0 e

para calcular la presión barométrica en cada punto registrado. Posteriormente se realizó una gráfica de presión versus temperatura con los datos calculados y obtenidos en campo. ➢ Fase de análisis: Se realizó una revisión bibliográfica acerca de la relación existente entre la temperatura localizada y el cálculo de presión barométrica para observar el comportamiento de dichas variables y deducir su influencia en el medio.

Gráfica No 1. Comportamiento de la presión calculada en atmósferas versus la temperatura medida en grados cents para los cinco puntos elegidos dentro del recorrido BogotáCundinamarca, Puerto López-Meta.

atm e−(0.000424651) 9957∗1 atm=0.99957 atm ≈ 1 atm Punto 3

g∗1 mol =0.4806 mol 60 g 2 g=9.7797670267001m /s latm R=0.08216 mol ° k T =299,15 ° K h=260 m pm=28,84

Gráfica No 2. Comportamiento de la presión calculada en atmósferas versus la altitud medida en metros sobre el nivel del mar para los cinco puntos elegidos dentro del recorrido BogotáCundinamarca, Puerto López-Meta.

( )( ) latm (0,08216 mol ° k )( 299,15° K )1,01325∗10 kgm1000 g 1 m =1atm e

( ) m2 s2 1 kg 1000 l − 0,4806 g 9.7797670267001 m 2 260 m mol s 5

PB 3

➢ Fase de cálculos: Punto 1.

−(

3

)

¿ 1 atm e 0.0000391251 ¿ 0.99996∗1atm=0.99996 atm ≈ 1 atm

g∗1 mol =0.4806 mol 60 g g=9.7798604894506 m / s2 latm R=0.08216 mol ° k T =299,15 ° K h=222m pm=28,84

2 2

2

5

g∗1 mol =0.4806 mol 60 g g=9.7798695436508m /s 2 latm R=0.08216 mol ° k T =299,15 ° K h=231m pm=28,84

( molg )(9.7798604894506sm) ( 222 m) m s 1 kg 1000 l latm 0,08216 ( 299,15° K )1,01325∗10 kgm1000 g 1 m ( mol ° k ) =1 atm e − 0,4806

PB 1

Punto 4

3

¿ 1 atm e−( 0.00041898970) ¿ 0.99958∗1 atm=0.99958 atm ≈ 1 atm

( molg )(9.7798695436508sm) ( 231m) m s 1 kg 1000 l latm ( 299,15 ° K )1,01325∗10 kgm 1000 g 1m 0,08216 ( mol° k ) =1 atm e − 0,4806

2 2

2

5

PB 4

Punto 2.

−( 0.00043597617)

¿ 1 atm e ¿ 0.99956∗1atm=0.99956 atm ≈ 1 atm

g∗1 mol =0.4806 mol 60 g 2 g=9.7798519948964 m /s latm R=0.08216 mol ° k T =299,15 ° K h=225 m pm=28,84

( )( ) latm (0,08216 mol ° k )( 299,15° K )1,01325∗10 kgm 1000 g 1 m =1 atm e

Punto 5

2 2 m s 1 kg 1000 l − 0,4806 g 9.7798519948964 m 2 ( 225 m) mol s 5

PB 2

g∗1 mol =0.4806 mol 60 g 2 g=9.7797721195327 m /s latm R=0.08216 mol ° k T =299,15 ° K h=258 m pm=28,84

3

3

(

PB 3 =1atm e

)(

)

− 0,4806 g 9.7797721195327 m2 (258m ) m2 s 2 1 kg10 mol s latm 0,08216 ( 299,15° K )1,01325∗105 kgm 1000 g 1 mol ° k

(

)

¿ 1 atm e−(0.00048692957966482) ¿ 0.99951∗1 atm=0.99951 atm≈ 1 atm

➢ Fase de Análisis: Al aumentar la temperatura de un gas (el aire se comporta como un gas), las moléculas se moverán más rápido y no sólo chocarán más veces, sino que esos choques serán más fuertes. Si el volumen no cambia, la presión aumentará. Si la temperatura disminuye las moléculas se moverán más lento, los choques serán menos numerosos y menos fuertes por lo que la presión será más pequeña (Anon, 2005). La presión disminuye al aumentar la altura sobre el nivel del mar. Sin embargo, esta disminución no es uniforme, ya que al principio disminuye más rápidamente, debido a que la atmósfera va perdiendo densidad a medida se asciende (Anon, 2005). Como se puede ver en la gráfica número 1, la presión y la temperatura muestran una relación directa ya que, a medida que aumenta la altitud, disminuye la presión atmosférica (Anon, 2005). Este tipo de relaciones se da debido a que al ascender de aire soporta menor peso, el aire se expande y ejerce menor presión. el aire caliente pesa menos que el aire frío y tiende a elevarse (CIMCOOL, 2004). Conclusiones Tanto la presión atmosférica como la presión barométrica tienen una relación

inversa con la altura pero directa respecto a la temperatura ya que estas condiciones se relacionan no solo con el peso de la columna de aire si no también con otro tipo de factores presentes en cada uno de los ecosistemas como la humedad y el pH, que combinados dan como resultados el tipo de diversidad de un sitio que responderá a las condiciones a las que están sometidos. Referencias Aguilar. (2003). PRESIÓN ATMOSFÉRICA Y SU IMPORTANCIA. 19/11/2017, de Instituo de recursos energéticos y climatología Sitio web: https://es.scribd.com/document/3416934 44/Presion-Atmosferica-y-SuImportancia. Anon. (2005). Presión atmosférica, presión barométrica y altitud Conceptos y aplicaciones. 19/11/2014, de MetAs Sitio web: http://www.metas.com.mx/guiametas/LaGuia-MetAs-05-02-presionatmosferica.pdf. CIMCOOL.(2004). Reporte Técnico. Milacron Mexicana, Querétaro, México. Anon. (1986). LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA, LOS VIENTOS Y LA HUMEDAD RELATIVA . 19/11/2017, de Producción Animal Sitio web: http://www.produccionanimal.com.ar/clima_y_ambientacion/17humedad_presion.pdf....