4.1 La presión de los gases
El estado gaseoso es el que más fácilmente se estudia, ya que para describir la situación de un gas que se encuentra en un recipiente cerrado necesitas solamente cuatro magnitudes. Ya conoces tres de ellas: la cantidad de gas (n), el volumen del recipiente (V), que el gas ocupa totalmente, y la temperatura a la que se encuentra (T).
Necesitas conocer también otra magnitud, la presión que produce (P). ¿Qué significado tiene esa magnitud?
Si quieres cortar un trozo de plastilina y dispones de un cuchillo, ¿qué te interesa hacer? Seguro que utilizas el filo, y no la parte plana de la hoja: cuanto más afilado esté el cuchillo, mejor cortará. Y también cortará mejor cuanta más fuerza hagas.
 |
La presión es una magnitud que mide el efecto deformador de una fuerza, y viene dada por la relación entre la fuerza realizada sobre un objeto y la superficie sobre la que se realiza. Utilizando el Sistema Internacional de unidades, se mide en pascales (Pa), pero es muy habitual medirla en los laboratorios en atmósferas (atm) o en milímetros de mercurio (mm o mm Hg).
Así, cuanto mayor sea la fuerza ejercida y menor la superficie sobre la que se realiza, mayor será la presión.
Utilizando esta idea tan sencilla, es fácil explicar por qué se dejan marcas en el suelo de madera cuando se camina con zapatos de tacón de aguja, pero no si el tacón es ancho: fíjate en que el peso es el mismo, y por tanto se realiza la misma fuerza sobre el suelo, pero la superficie de apoyo es diferente, por lo que la presión y el efecto producido es mayor donde menos superficie hay, que es en el tacón de aguja.
Actividad
¿Qué mide la presión?
La presión mide la fuerza realizada por unidad de superficie. Se calcula dividiendo la fuerza aplicada entre la superficie sobre la que se aplica:
Pre-conocimiento
 |
La cama del faquir
Todo el mundo sabe que si se apoya sobre un clavo de punta, puede clavárselo y producirse una herida importante. Fíjate en esta fotografía de un faquir, tomada en 1909 en la India. Aunque está recostado sobre un saco, toda la parte inferior de su cuerpo está sobre una cama de clavos. ¿Por qué no siente dolor?
El truco consiste en que hay muchos clavos, con lo que aumenta la superficie de apoyo, y la presión resultante es lo suficientemente pequeña como para que no se produzca heridas ni sienta dolor.
En los Museos de Ciencia suelen tener camas de faquir para que los visitantes puedan hacer la comprobación experimental. ¡Recuérdalo cuando visites uno, y no dejes de hacer la prueba!
 |
Comprimiendo el aire de una jeringa
Cuando comprimes una jeringa hermética que contiene aire, cuya punta se ha sellado con una gota de pegamento, puedes observar que el volumen que ocupa el gas disminuye conforme vas empujando el émbolo de la jeringa, y que cada vez has de realizar mayor fuerza sobre la misma superficie del émbolo de la jeringa, lo que supone mayor presión. Y cuando dejas de presionar, el gas se expande hasta volver a la situación original. En resumen, al aumentar la presión, disminuye el volumen.
Calentando un balón de playa
Si pones al sol un balón de playa deshinchado, observarás que se hincha. Es decir, al aumentar la temperatura, aumenta el volumen ocupado por el gas.
 |
Calentando una bombona
Pero si el recipiente tiene un volumen fijo, al calentarlo aumenta la presión, y la bombona puede explotar siu el recipiente no aguanta la presión alcanzada. Por tanto, al aumentar la temperatura también lo hace la presión.
Inyectando aire
Si soplas aire dentro de un globo, se hincha. Pero si se trata de una bombona, de volumen fijo, la presión aumenta.
En resumen, las cuatro magnitudes están relacionadas: la presión que produce un gas aumenta cuanto mayor es la cantidad de gas y la temperatura, y menor es el volumen del recipìente en el que se encuentra.