La presión aumenta con la profundidad
Al bajar en el agua, toda la columna de líquido que queda por encima empuja sobre ti. Por eso los oídos se resienten al bucear en el fondo de una piscina y por eso las presas son más gruesas en la base que en la coronación. La presión hidrostática solo depende de la densidad del líquido y de la profundidad, no de la forma del recipiente.
Las fórmulas
Presión manométrica = ρ × g × h
Presión absoluta = presión manométrica + presión atmosférica
Volumen de un gas respecto a la superficie = presión en superficie ÷ presión absoluta (ley de Boyle-Mariotte)
Ejemplo resuelto
A 10 metros de profundidad en el mar, con una densidad de 1025 kg/m³, la presión del agua es 1025 × 9,81 × 10 = 100.518 Pa, alrededor de 1 bar. Sumada a la atmosférica, la presión absoluta es de unos 2 bar, el doble que en la superficie. Un globo lleno de aire en superficie ocuparía allí la mitad de su volumen. En el mar, cada 10,1 metros añaden una atmósfera.
Presión según la profundidad en el mar
| Profundidad | Presión absoluta | Volumen del aire |
|---|---|---|
| 0 m | 1 bar | 100 % |
| 10 m | 2 bar | 50 % |
| 20 m | 3 bar | 33 % |
| 30 m | 4 bar | 25 % |
| 40 m | 5 bar | 20 % |
En el buceo
- Compensar los oídos: los cambios de presión más bruscos se producen cerca de la superficie, donde en pocos metros el volumen del aire varía mucho. Hay que compensar desde el primer metro.
- No contener la respiración al subir: el aire de los pulmones se expande al disminuir la presión y puede dañarlos.
- Consumo de aire: a 20 metros el regulador entrega aire a 3 bar, así que una botella dura un tercio de lo que duraría en superficie.
- Límites: el buceo recreativo suele limitarse a 18 metros en los primeros niveles de titulación y a 40 metros en los avanzados.
Otros usos
- Presas y depósitos: la presión sobre el muro crece con la profundidad, por eso se calculan para la máxima altura del agua.
- Instalaciones de agua: un depósito elevado 30 metros sobre un grifo da unos 3 bar de presión.
- Medicina: la presión de un gotero depende de la altura a la que se cuelga la bolsa.
- Piscinas: en el fondo de una piscina de 2 metros la presión del agua es de solo 0,2 bar.
Agua dulce, salada y otros líquidos
El agua de mar es un 2,5 % más densa que la dulce, así que a la misma profundidad la presión es algo mayor. En el mercurio, 13,5 veces más denso, bastan 76 cm para igualar la presión de toda la atmósfera: es el principio del barómetro de Torricelli.
Consejo
La calculadora parte de la presión atmosférica normal al nivel del mar, 1013 hPa. Si buceas en un lago de montaña, introduce una presión en superficie más baja.