Una unidad estándar
1 atm = 101 325 Pa
Es una equivalencia exacta, no una observación meteorológica.
FÍSICA · MEDIDAS Y EJEMPLOS
12 ejemplos de presión atmosférica y 20 conversiones
Un barómetro registra cambios, una ventosa se mantiene adherida y la presión exterior disminuye al subir una montaña. Estos ejemplos explican qué significa cada lectura y cómo calcular sus efectos sin atribuir una presión fija a cada ciudad.
Lo primero: unidad, lugar y referencia
Lecturas habituales
1 hPa = 100 Pa
1 kPa = 1000 Pa
1 hPa = 1 mbar
Una diferencia produce fuerza
F = Δp·A
Con presión uniforme sobre un área efectiva dada.
La presión atmosférica es fuerza normal por unidad de área ejercida por el aire. Se relaciona con el peso del aire situado por encima, pero actúa sobre superficies en todas las orientaciones. Cambia con la altura y las condiciones meteorológicas.
Los números de esta colección son datos de ejercicios o resultados de modelos identificados. No son lecturas actuales. Para comparar observaciones reales hacen falta fecha y hora, emplazamiento, unidad y referencia: presión de estación o reducida al nivel del mar.
Unidades, lecturas y registro
EJEMPLO 01
Una atmósfera estándar en varias unidades
Convierte 1 atm a Pa, hPa, kPa, bar, kgf/cm² y psi.
Relación: 1 atm = 101 325 Pa
1 atm = 1013,25 hPa = 101,325 kPa = 1,01325 bar
101 325 / 98 066,5 ≈ 1,03323 kgf/cm²
101 325 / 6894,757 ≈ 14,69595 psi
Resultado: 1 atm son exactamente 101 325 Pa; equivalen aproximadamente a 760 mmHg.
atm es una unidad convencional, no el valor que debe marcar cualquier barómetro al nivel del mar. kgf expresa fuerza y psi significa lbf/in².
Condiciones: Factores convencionales; conversiones a psi y mmHg redondeadas. Pa y sus múltiplos son SI; las otras unidades no.
EJEMPLO 02
Convertir una lectura dada en mmHg
Un ejercicio propone una lectura de 751 mmHg. Exprésala en Pa y hPa usando 1 mmHg ≈ 133,322 Pa.
Relación: p(Pa) ≈ p(mmHg) × 133,322
p ≈ 751 × 133,322 = 100 124,822 Pa
p ≈ 1001,25 hPa
Resultado: La lectura equivale aproximadamente a 100,125 kPa.
La cifra es un dato didáctico. Sin lugar, fecha, instrumento y referencia de la lectura, no permite describir el tiempo de una ciudad.
Condiciones: Dato supuesto; factor de conversión redondeado.
EJEMPLO 03
Presión de estación y presión reducida al nivel del mar
Una estación de montaña informa de 770 hPa de presión en su emplazamiento y de 1015 hPa reducidos al nivel del mar. ¿Son contradictorios?
Relación: Presión observada ≠ presión reducida
La presión real en el instrumento es 770 hPa = 77 kPa.
1015 hPa es un valor calculado para retirar el efecto de la elevación.
Resultado: Los dos valores pueden coexistir: representan referencias distintas.
La presión reducida facilita comparar el tiempo entre estaciones. No es una segunda medición del aire que hay alrededor del sensor; tampoco debe confundirse con el ajuste altimétrico, que usa otra reducción.
Condiciones: Ejemplo hipotético. Los datos no bastan para reproducir la reducción; se necesitan altura y condiciones térmicas.
EJEMPLO 04
Leer la tendencia de un barógrafo
A las 06:00 un registro marca 1012 hPa y a las 12:00 marca 1004 hPa. La estación no ha cambiado de altura.
Relación: Cambio = valor final − inicial
Δp = 1004 − 1012 = −8 hPa
Ritmo medio = −8/6 ≈ −1,33 hPa por hora
Resultado: La presión descendió 8 hPa en seis horas.
El ritmo es un promedio, no demuestra una caída uniforme. Una tendencia aporta información meteorológica, pero por sí sola no garantiza lluvia ni una tormenta.
Condiciones: Lecturas hipotéticas del mismo instrumento y referencia; escala temporal conocida y calibración válida.
Cómo interpretar el barómetro
EJEMPLO 05
Qué equilibra un barómetro de mercurio
Para un cálculo ideal, usa una columna de 0,760 m, densidad de mercurio de 13 595,1 kg/m³ y g = 9,80665 m/s².
Relación: p(atm) − p(superior) = ρgh
Si p(superior) es despreciable: p(atm) ≈ ρgh
ρgh = 13 595,1 × 9,80665 × 0,760 ≈ 101 325,01 Pa
Resultado: El modelo da aproximadamente 101,325 kPa.
h es la diferencia vertical entre el nivel del depósito y el del tubo. El espacio superior no produce una succión: la presión exterior sostiene la columna. En una medición precisa se consideran temperatura, gravedad local y correcciones instrumentales.
Condiciones: Modelo hidrostático con valores dados, vapor residual y capilaridad despreciados. Explicación teórica del instrumento.
EJEMPLO 06
740 y 780 mmHg: dos valores, no dos límites
Convierte las lecturas hipotéticas de 740 y 780 mmHg a hPa.
Relación: p(hPa) ≈ p(mmHg) × 133,322/100
740 mmHg ≈ 986,58 hPa
780 mmHg ≈ 1039,91 hPa
Resultado: Son dos presiones distintas: aproximadamente 986,58 y 1039,91 hPa.
No son el mínimo y el máximo posibles al nivel del mar. Para conocer extremos de una estación se requiere una serie de observaciones con fecha, ubicación y referencia.
Condiciones: Datos de práctica; no se presentan como límites meteorológicos.
Altitud y modelos de la atmósfera
EJEMPLO 07
Estimar la presión a 4500 metros
Usa el modelo educativo de NASA Glenn para la troposfera, con h en metros, T en °C y p en kPa.
Relación: T = 15,04 − 0,00649h; p = 101,29[(T + 273,1)/288,08]^5,256
A h = 4500 m: T = 15,04 − 0,00649 × 4500 = −14,165 °C
p = 101,29[(−14,165 + 273,1)/288,08]^5,256 ≈ 57,8224 kPa
57 822,4 Pa / 133,322 ≈ 433,7 mmHg
Resultado: La estimación del modelo es 57,82 kPa, unos 434 mmHg.
Es una curva de referencia, no una medición de una montaña. Se usa su ajuste troposférico, válido en la zona de 0 a 11 000 m. Los coeficientes redondeados pertenecen a ese modelo educativo.
Condiciones: Modelo atmosférico simplificado de NASA Glenn; no pronóstico ni cálculo operativo de vuelo.
EJEMPLO 08
A 18 kilómetros se usa otro tramo
Estima la presión a 18 000 m con el tramo de estratosfera inferior del mismo modelo.
Relación: p = 22,65·exp(1,73 − 0,000157h) kPa
1,73 − 0,000157 × 18 000 = −1,096
p = 22,65·exp(−1,096) ≈ 7,56975 kPa
7569,75 Pa / 133,322 ≈ 56,78 mmHg
Resultado: El modelo da 7,57 kPa, unos 57 mmHg.
exp(x) significa e elevado a x. No se prolonga la fórmula de la troposfera fuera de su tramo ni se resta una cantidad fija por cada kilómetro.
Condiciones: Ajuste educativo NASA Glenn para 11 000 a 25 000 m; no lectura real ni presión de cabina.
Presión estimada · escala de 0 a 100 kPa
4500 m · 57,82 kPa
18 000 m · 7,57 kPa
EJEMPLO 09
Descender un tramo corto en aire en reposo
En una columna de aire comunicada y aproximadamente en reposo, baja 30 m. Usa densidad media de 1,20 kg/m³ y g = 9,81 m/s².
Relación: p(abajo) − p(arriba) ≈ ρgΔh
Δp ≈ 1,20 × 9,81 × 30 = 353,16 Pa
Δp ≈ 3,53 hPa
Resultado: En este modelo, la presión aumenta aproximadamente 3,53 hPa.
La densidad constante es una aproximación local para un tramo corto. No se extrapola a toda la atmósfera; en una mina ventilada también pueden intervenir flujos y equipos.
Condiciones: Aire casi estático, densidad media dada, misma columna conectada; se omiten efectos de ventilación.
Diferencias de presión en situaciones cotidianas
EJEMPLO 10
La diferencia de presión mantiene una ventosa
El exterior está a 100 kPa y el interior de una ventosa a 80 kPa. El área efectiva proyectada es 10 cm².
Relación: F = (p(exterior) − p(interior))A
Δp = 20 kPa = 20 000 Pa
A = 10 × 10⁻⁴ = 0,001 m²
F = 20 000 × 0,001 = 20 N
Resultado: La resultante ideal debida a la presión es 20 N hacia la superficie.
La atmósfera exterior empuja más que el aire interior. La capacidad real de sujeción también depende del sellado, la deformación y la dirección de la carga.
Condiciones: Presiones uniformes y área efectiva dada; solo se calcula la contribución de presión, no una carga segura.
EJEMPLO 11
La presión de cabina no es la exterior
En un ejemplo, el aire de cabina está a 80 kPa y el exterior a 25 kPa. Considera una superficie plana de 0,020 m².
Relación: F = Δp·A
Δp = 80 − 25 = 55 kPa
F = 55 000 × 0,020 = 1100 N
Resultado: La resultante de presión es 1100 N hacia el exterior.
En un avión presurizado, el aire interior no tiene necesariamente la presión del exterior a esa altitud. Los cambios de presión de cabina, no la altura por sí sola, son los relevantes para la diferencia de presión a ambos lados del tímpano.
Condiciones: Valores hipotéticos, presiones uniformes; cálculo de una superficie plana, no diseño estructural ni condiciones de un vuelo real.
EJEMPLO 12
Un recipiente cerrado al subir de altitud
Un recipiente rígido y hermético contiene aire a 100 kPa absolutos. Se lleva a un lugar cuya presión exterior es 75 kPa y vuelve a la temperatura inicial.
Relación: A n, V y T constantes, p(interior) se mantiene
p(interior) = 100 kPa
p(interior) − p(exterior) = 100 − 75 = 25 kPa
Resultado: La diferencia final es 25 kPa, con mayor presión dentro.
La presión del aire encerrado no se iguala automáticamente con la atmósfera. Un recipiente flexible, una fuga o un cambio de temperatura darían otro problema.
Condiciones: Modelo de gas ideal, recipiente rígido sin fugas y temperatura final igual a la inicial.
20 conversiones de presión para practicar
Divide los pascales entre 100 para obtener hPa, o entre 1000 para obtener kPa. En el caso 5, convierte primero mmHg a Pa como en el ejemplo 2. Todas son cifras de práctica: no se asignan a ciudades ni a un momento meteorológico.
| Caso y dato | hPa | kPa |
|---|---|---|
| 1. 100542 Pa | 1005,42 | 100,542 |
| 2. 101800 Pa | 1018,00 | 101,800 |
| 3. 101896 Pa | 1018,96 | 101,896 |
| 4. 100700 Pa | 1007,00 | 100,700 |
| 5. 751 mmHg | 1001,25 | 100,125 |
| 6. 101727 Pa | 1017,27 | 101,727 |
| 7. 101829 Pa | 1018,29 | 101,829 |
| 8. 99390 Pa | 993,90 | 99,390 |
| 9. 77616 Pa | 776,16 | 77,616 |
| 10. 102700 Pa | 1027,00 | 102,700 |
| 11. 101600 Pa | 1016,00 | 101,600 |
| 12. 94108 Pa | 941,08 | 94,108 |
| 13. 100271 Pa | 1002,71 | 100,271 |
| 14. 90044 Pa | 900,44 | 90,044 |
| 15. 101000 Pa | 1010,00 | 101,000 |
| 16. 100200 Pa | 1002,00 | 100,200 |
| 17. 102100 Pa | 1021,00 | 102,100 |
| 18. 102600 Pa | 1026,00 | 102,600 |
| 19. 98600 Pa | 986,00 | 98,600 |
| 20. 103100 Pa | 1031,00 | 103,100 |
Qué hace cada instrumento
Barómetro de mercurio: relaciona la presión atmosférica con una diferencia de alturas. El experimento de Torricelli documentado por el Museo Galileo en 1644 empleó ese equilibrio para estudiar el peso del aire y el espacio superior del tubo. No estableció que toda presión al nivel del mar fuera siempre 1 atm.
Barómetro aneroide: detecta la deformación de una cápsula cerrada con baja presión interna. Barógrafo: registra cómo cambia la presión con el tiempo; en los modelos mecánicos, un sistema de cápsulas mueve una plumilla sobre papel. Registrar no garantiza exactitud: importan calibración, resolución y condiciones del equipo.
Un barómetro mide presión, mientras que un altímetro barométrico la interpreta mediante una relación entre presión y altura y un ajuste de referencia. No se obtiene una altitud exacta y universal a partir de una presión aislada.
Qué puedes concluir de una lectura
- Una ciudad no tiene una presión fija. Una cifra sin fecha, altura de la estación y referencia no describe sus condiciones.
- La atmósfera no termina en una tapa a unos pocos kilómetros. El aire se hace progresivamente menos denso; la presión no se calcula con una columna de densidad uniforme hasta un techo.
- El modelo de altitud es una referencia. Temperatura y perfil atmosférico reales pueden diferir del ajuste; sus dos tramos tienen coeficientes redondeados.
- Una tendencia no es un pronóstico completo. Para interpretar el tiempo hacen falta más observaciones y contexto.
Seis ejercicios para practicar
Comprueba primero unidades y referencias.
- Convierte 99 500 Pa a hPa y kPa.
- Convierte 750 mmHg a hPa usando 133,322 Pa por mmHg.
- Un registro baja de 1018 a 1012 hPa en tres horas. Calcula el cambio y el ritmo medio.
- Un sensor en montaña indica 800 hPa, pero el informe reducido al nivel del mar muestra 1010 hPa. ¿Qué presión rodea el sensor?
- La presión exterior de una ventosa es 100 kPa, la interior 70 kPa y su área efectiva 5 cm². Calcula la resultante ideal.
- En aire estático de densidad media 1,20 kg/m³, baja 10 m con g = 9,81 m/s². Estima el incremento de presión.
Ver soluciones explicadas
- 99 500/100 = 995 hPa; 99 500/1000 = 99,5 kPa.
- 750 × 133,322/100 = 999,915 hPa ≈ 999,92 hPa.
- Δp = −6 hPa; ritmo medio = −2 hPa por hora. No garantiza una evolución uniforme.
- 800 hPa = 80 kPa. El segundo valor es una reducción calculada.
- Δp = 30 000 Pa; A = 0,0005 m²; F = 15 N hacia la superficie.
- Δp ≈ 1,20 × 9,81 × 10 = 117,72 Pa ≈ 1,18 hPa. Aproximación local.
Errores frecuentes
- Confundir fuerza y presión: se mide en Pa, no en N ni en kg.
- Tratar 1 atm como presión de cualquier costa: es una referencia definida.
- Comparar estación con nivel del mar: identifica primero cómo se obtuvo cada dato.
- Usar kg/cm² en lugar de kgf/cm²: la masa no es una fuerza.
- Prolongar una fórmula fuera de su tramo: revisa las alturas para las que se propone el modelo.
- Olvidar la presión del otro lado: ventosas y paredes responden a una diferencia.
Referencias
Selección y desarrollo: Editorial Ejemplode. Consultadas el 7 de octubre de 2026.
- NWS · Referencias de presión. Presión de estación, ajuste altimétrico y reducción al nivel del mar.
- NASA Glenn · Modelo atmosférico métrico. Ajustes educativos por tramos para las estimaciones de altitud.
- NIST · Factores de conversión. Atmósfera estándar, bar, psi y kilogramo-fuerza por centímetro cuadrado.
- OpenStax · Medición de presión. Referencia absoluta, barómetros y balance hidrostático.
- Museo Galileo · Experimento de Torricelli. Contexto histórico del experimento de 1644.
- NWS · Presión y variabilidad. Variación temporal y meteorológica de la presión.