fisica

13
PROPIEDADES DE LOS GASES
13.1 La atmósfera de la Tierra. Aunque el espacio interestelar, que frecuentemente
no nos demos cuenta de ello, en la super- se menciona como el más perfecto de los
ficie de la Tierra estamos sumergidos en vacíos, contiene una pequ~ña, pero defiun gran océano de aire, llamado atmós- nida, cantidad de materia en estado gaseofera. El aire, que en la Tierra es el gasso: teniendo aproximadamente una momás común, es, en realidad, una mezcla lécula en cada centímetro cúbico.
de varios gases bien conocidos: contiene
La fig. I~B es una sección transversal
un 77 % de nitrógeno, 21 % de oxígeno y esquemática de la atmósfera, hasta una
1% de argón. El 1% restante comprende altura de 4-0 kilómetros. Se aprecia, en el
pequeñas cantidades de gases, tales como ladoderecho del diagrama, que el 50%
bióxido de carbono, hidrógeno, neón, crip- de la atmósfera queda debajo de los 5.5
tón, helio, ozono y xenón.
kilómetros y que el 99 % está comprendida
La atmósfera tiene su máxima densidad en 32 km. Aunque la mayor parte de la
al nivel del mar (ver la fig. 13A), y se atmósfera queda debajo de estos niveles,
extiende hacia arriba hasta alturas que va- se sabepor experimentos con ondas de
rían entre 80 y varios cientos de kilóme- radio que todavía a varios cientos de kilómetros de altura hay suficiente aire para
reflejar las ondas de radio y regresarlas a
la Tierra.
Como la mayoría de los humanos vivimos cerca del nivel del mar, nos encontramos continuamente sometidos a una
enorme presión, debida al peso del aire
que está sobre nosotros. Aunqueparece
increíble, el aire ejerce una presión de casi
10 newtons sobre cada cm2. La presión atmosférica es el peso -de una columna de

aire de 1 cm2 de sección transversal y una
FIg. 13A. El aire envuelve a la Tierra. Se ha exagerado. la altura para destacar la dlsmlnucl6n de la densidad con la altitud. (SI se dibulara a escala, la atm6sfera sería más delgada que la línea con que serepresenta la superficie de la Tierra.)

tras. La aparente inseguridad de la altura
exacta de la atmósfera, no es real, porque
el aire se va haciendo cada vez más tenue
conforme más alto se sube, y finalmente
se diluye en el espacio interestelar. Por
observaciones, se ha probado que también

altura que llega desde el nivel del n1ar
hasta las últimas capas de la atmósfera.
Se define la presión deuna atmósfera
como la presión atmosférica media al nivel del mar. Su valor se ha encontrado
que es igual a 1 013000 dinas¡'cm2 Ó 14.7
lb/in')..

109

presión atmosférica nonnal

=

1 013 000 dinas/cm2

nSICA DES~PTlVA

110

---,.-~

Whlte 11962}
95.9 km

42 km

0.2 cm Hg
'09lobos

-5200

pilotos

O globos estátioos

32 km
99% de la
atmósfeta
~".Mur~ay27 km(1954)

---

- 5200--

'

8stevens
y Anderson!
l'
(1935) 22 km-

Piocard (1934)

17.5 km-

-

90% de la
atmósfera

~onaff(1934)
14.5km .

--10.

131. Datos Importa

... la Iroposfera., la 8IfraIoaf8ra., 1- alturas alcanzaclaapor .. .......
en IlobOl ., -aeroplanaa.

13.2 La masa específica del aire. Se puede demostrar el- peso del aire por medio
de uno de los mássimples experimentos
que existen. Una esfera de bronce hueca,
con volumen de 1 litro (1 litro
1 ()()()
cm8), se pesa primero cuando está llena
de aire y nuevamente cuando. se le ha
hecho el vacío (ver la fig. 13C). Se encuentra que, cuando se le hace el vacío,
es 1.29 g más ligera que antes. Si se
equilibra la balanza primero, cuando la
esfera tiene hecho el vacío, y luego se permite entraral aire, se deberá agregar una

=

masa de 1.29 g Para volver a restablecer
el equilibrio. Ya que ésta es la masa de
1 000 cm3 de aire, la masa de 1 cm3 será
de 0.00129 g. tsta es la masa específica
del aire.
Si se repite el experimento anterior a
una altura de' 8 km, el aire que llena el
recipiente de bronce, pesará sólo una tercera parte de lo que pesaba al nivel del
mar. La razón...