Calculadora de Presión Atmosférica: Fórmulas

La presión atmosférica es clave en meteorología, aeronáutica, ingeniería y otras disciplinas científicas y técnicas relevantes.
Esta guía detalla cómo calcularla con precisión, usando fórmulas, tablas comunes y ejemplos de aplicación reales.

Calculadora de Presión Atmosférica

Altitud (m):

Tabla de valores comunes de presión atmosférica

A continuación se presentan tablas detalladas con valores típicos de presión atmosférica según la altitud, temperatura y condiciones estándar.

Tabla 1: Presión atmosférica vs. altitud (atmósferas, bar, mmHg, Pa)

Altitud (m)	Presión (atm)	Presión (bar)	Presión (mmHg)	Presión (Pa)
0	1.000	1.013	760	101325
500	0.943	0.956	716	95661
1000	0.889	0.901	674	89874
1500	0.838	0.849	633	84598
2000	0.789	0.800	594	79641
2500	0.743	0.754	558	74919
3000	0.699	0.709	523	70439
3500	0.656	0.666	490	66219
4000	0.616	0.626	459	62274
5000	0.540	0.548	405	54019
6000	0.467	0.475	351	46765
7000	0.399	0.406	299	39906
8000	0.336	0.342	250	33623
9000	0.278	0.283	206	27789
10000	0.224	0.228	170	22354

Tabla 2: Conversión entre unidades comunes de presión

atm	bar	mmHg	kPa	psi
1	1.013	760	101.3	14.696
0.9	0.912	684	91.2	13.226
0.8	0.810	608	81.0	11.757
0.7	0.709	532	70.9	10.287
0.6	0.608	456	60.8	8.818
0.5	0.506	380	50.6	7.349
0.4	0.405	304	40.5	5.879
0.3	0.304	228	30.4	4.410
0.2	0.203	152	20.3	2.940
0.1	0.101	76	10.1	1.470

Fórmulas de cálculo de presión atmosférica

1. Fórmula barométrica (simplificada para capas bajas de la atmósfera):

Donde:

2. Ecuación hidrostática (base del cálculo barométrico):

Variables:

3. Ecuación de estado del gas ideal:

Donde:

Valores comunes de entrada para variables:

Temperatura (T): 288.15 K (15 °C)
Presión al nivel del mar (P₀): 101325 Pa
Aceleración de la gravedad (g): 9.80665 m/s²
Altitud (h): variable (en metros)

Ejemplos del mundo real: cálculo de presión atmosférica

Ejemplo 1: Cálculo de presión atmosférica en una ciudad a 2500 m de altitud

Datos:

Aplicamos la fórmula barométrica:

Resultado: Aproximadamente 37.4 kPa o 0.37 atm.

Ejemplo 2: Presión atmosférica en la cabina de un avión a 8000 m

Datos:

Resultado: Aproximadamente 29.8 kPa o 0.29 atm.

Ejemplo 3: Calcular la altitud a partir de una presión medida

Datos:

Resultado: La altitud estimada es 2539 m sobre el nivel del mar.

Aplicaciones prácticas del cálculo de presión atmosférica

Ingeniería aeronáutica: Para definir la presurización de cabinas y rendimiento de motores.
Meteorología: Para la elaboración de mapas de isobaras y predicciones meteorológicas.
Ingeniería civil: En análisis de estructuras en zonas de alta montaña.
Deportes de altura: Evaluación del desempeño humano en condiciones de baja presión.
Control de procesos industriales: Especialmente en cámaras de vacío, hornos y procesos químicos controlados.
Sistemas de climatización y HVAC: Diseño de sistemas de ventilación a diferentes altitudes.
Simulación y modelado ambiental: En estudios de dispersión de contaminantes y dinámica atmosférica.
Exploración espacial y astronáutica: Para definir condiciones límites y pruebas en vacío parcial o total.

Consideraciones avanzadas para cálculo preciso

1. Influencia de la humedad

El aire húmedo es menos denso que el aire seco, lo cual afecta la presión calculada. Se puede corregir utilizando la mezcla de gases y considerando la presión parcial del vapor de agua. La presión total será la suma de las presiones parciales:

2. Capas atmosféricas

Para altitudes superiores a 11 km, se deben usar modelos más complejos como el modelo de atmósfera estándar internacional (ISA), que considera lapsos térmicos y composiciones variables de gases.

3. Cálculo inverso

En algunos casos se desea calcular la altitud dada una presión conocida. Se puede despejar de la fórmula barométrica:

Esto es útil en altímetros barométricos y sistemas GPS complementarios.

Recursos adicionales y referencias

NASA Earth Atmosphere Model
NOAA Pressure Altitude Calculator
ISO 2533:1975 – Standard Atmosphere
American Meteorological Society – Glossary