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El aire húmedo posee un peso el cual genera una presión conocida como presión atmosférica, cuanto más alta sea la columna de aire por encima de un sitio, mayor será la presión en dicho sitio. Es por eso que a grandes altitudes la presión atmosférica es menor que en lugares sobre el nivel del mar en donde la columna de aire es mucho mayor, de hecho, existen lugares por debajo del nivel del mar en donde la presión atmosférica es aún mayor que la presión atmosférica sobre el nivel del mar. Para medir la presión atmosférica de un lugar es necesario utilizar un instrumento conocido como barómetro. Éste instrumento no es más que un tubo encorvado que contiene mercurio y el cual tiene un extremo cerrado en vacío y el otro extremo abierto hacia el ambiente, la diferencia de presión genera una elevación en el mercurio la cual se mide en unidades de longitud, generalmente pulgadas (inHg) o milímetros (mmHg).
En la tabla II se aprecia la presión atmosférica de algunas ciudades colombianas.

Tabla II
Presiones atmosféricas de las capitales de Colombia
 

Componentes Altura sobre el nivel del mar (m) Presión atmosférica
mmHg inHg
Arauca 119 749 29.50
Armenia 1551 640 24.81
Barranquilla 30 757 29.81
Bogotá D.C. 2640 560 21.67
Bucaramanga 959 680 26.67
Cali 995 670 26.56
Cartagena de índias 0 760 29.92
Cúcuta 320 720 28.80
Florencia 242 738 29.07
Ibagué 1285 651 25.64
Leticia 96 751 29.58
Manizales 2160 585 23.01
Medellín 1538 640 24.85
Mitú 200 742 29.22
Mocoa 590 708 27.89
Montería 18 758 29.86
Neiva 442 721 28.39
Pereira 1411 637 25.24
Popayán 1760 600 24.18
Puerto Carreño 51 755 29.74
Puerto Inírida 95 747 29.59
Quibdó 43 756 29.77
Riohacha 0 760 29.92
San Andrés 0 760 29.92
San José de Guaviare 175 744 29.31
San Juan de Pasto 2527 564 21.98
Santa Marta 3 760 29.91
Sincelejo 213 741 29.17
Tunja 2810 550 21.21
Valledupar 169 745 29.33
Villavicencio 467 719 28.30
Yopal 350 729 28.70

NOTA: Los datos en rojo son teóricos

Si usted desconoce la presión atmosférica de un lugar y no cuenta con un barómetro a su disposición, lo más recomendable es aproximar la presión atmosférica mediante una fórmula matemática que depende directamente de la altura sobre el nivel del mar del lugar donde usted quiere realizar el estudio y la temperatura ambiente del mismo, de hecho, es usual considerar que la variación de la temperatura es despreciable y solo trabajar con la altura.
La fórmula termodinámica para la presión considera que el aire se comporta como un gas ideal bajo la ley:
Ecuacion1Por mecánica de fluidos se sabe que:
Ecuacion2Es decir que combinando las dos ecuaciones por medio de la densidad se tiene que:
Ecuacion3Esta ecuación es la ecuación general de la presión atmosférica, tenga en cuenta que todos los cálculos se basan en temperaturas absolutas Kelvin o Rankine, de aquí en adelante se pueden realizar un sin número de suposiciones para resolver la ecuación. Por ejemplo, si la temperatura de un lugar no varía mucho con respecto a la altura, se puede asumir una temperatura media constante (Tm), además la constante de gas del aire húmedo (Ra) es muy parecida a la del aire seco (Rda), ya que la proporción molar del agua es muy pequeña. En este caso, resolviendo la ecuación 3 se tiene:
Ecuacion4
En donde p0 es la presión atmosférica correspondiente al nivel del mar y equivalente a 760 mmHg.
En los documentos es usual encontrar que la temperatura media se promedie a 0ºC (273.15 K), pero la ubicación geográfica de un país hace que esta temperatura varíe mucho y se tengan promedios que van de los -50 a los 25ºC. No siempre la temperatura promedio es la mejor para acercarse al valor real. En países ecuatoriales, una temperatura media de 273.15 K es muy precisa y tiene desviaciones del orden de ±40mmHg. Pero en trópicos se desvía mucho, en este caso es mejor utilizar una temperatura media de 293.15 K.
Otro método más preciso es suponer que la temperatura disminuye de manera inversamente proporcional a la altura, en este caso la temperatura sería función de la altura de la manera:
Ecuacion5Donde cz es la proporción de disminución de temperatura y T0 es la temperatura sobre el nivel del mar. Resolviendo la ecuación general con esta función de temperatura se tiene que:
Ecuacion6Al igual que la fórmula anterior, esta ecuación tiene un factor de error de acuerdo al lugar en donde se utilice, en el caso de los trópicos, ASHRAE® recomienda una temperatura T0 de 288.15 K y una proporción cz de 0.0065 K/m. En el caso de Colombia, la temperatura a nivel del mar es de 308.15 K, y la razón de proporción es de 0.0067 K/m.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] AMERICAN SOCIETY OF HEATING, REFRIGERATING AND AIR-CONDITIONING ENGINEERS.
Fundamentals Handbook. Psychrometrics [Archivo de lectura Acrobat Reader *.pdf].
ASHRAE’s online bookstore [online]. 2010. Avalaible from
internet:<http://www.techstreet.com/standards/ASHRAE/F01_2009_I_P_?product_id=1644226&gt;.
16 p.
[2] SERWAY, Raymond A. y BEICHNER, Robert J. Física para ciencias e ingeniería. 5 ed. México D.F.: McGraw-Hill, 2001. v1, 705 p. ISBN 970-10-3581-X.
[3] EDUARDOSALG et al. Presión Atmosférica [online]. WIKIPEDIA [online]. [cited 15 October 2010]. Avalaible from Internet:
<http://es.wikipedia.org/wiki/Presión_Atmosférica&gt;
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