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La presión de trabajo en la mayoría de las ollas de presión es de 1.5–2 atmósferas normal o 22–29 psi

Panorama

Un globo que estalla en la oficina de TranslatorsCafe.com

La presión es la fuerza por unidad de superficie. Si se aplica la misma fuerza a dos superficies, una más pequeña y otra más grande, la presión será mayor en la superficie más pequeña. Seguramente estarás de acuerdo en que da menos miedo ser pisado por alguien que lleve zapatillas de correr que por alguien con tacones de aguja. Por ejemplo, si empujas un cuchillo afilado sobre una zanahoria o un tomate, lo cortarás. La zona donde se aplica la fuerza es pequeña, por lo que la presión es suficientemente alta para cortar el objeto. Si, por el contrario, utilizas un cuchillo sin filo, no podrás cortarlo porque el área es mayor y, por tanto, la presión es menor.

La unidad de presión en el SI es el pascal, que equivale a un newton por metro cuadrado.

Presión manométrica

En algunos casos, la presión de los gases se mide como la diferencia entre la presión total o absoluta y la presión atmosférica. Esto se conoce como presión manométrica y es la presión que se mide —por ejemplo— en los neumáticos de los automóviles. Los dispositivos de medición suelen mostrar la presión manométrica, aunque también se utilizan sensores de presión absoluta.

Presión atmosférica

La presión atmosférica o del aire es la presión que ejerce el aire en un entorno determinado. Este término suele aludir al peso que ejerce una columna de aire atmosférico por unidad de superficie. La presión atmosférica influye en el clima y en la temperatura. Los cambios sustanciales en la presión atmosférica causan molestias a las personas y a los animales. Una disminución de la presión atmosférica puede causar molestias psicológicas y físicas o, incluso, la muerte. Por esta razón, las cabinas de los aviones, que de otro modo experimentarían una baja presión atmosférica en las alturas de crucero, están presurizadas artificialmente.

El manómetro aneroide se basa en un sensor de presión: un conjunto de fuelles metálicos que cambian su forma en respuesta a la presión y que, a su vez, hacen girar la aguja mediante un acople conectado a ellos.

La presión atmosférica disminuye con la altura. Las personas y los animales que viven a gran altura, por ejemplo, en el Himalaya, se adaptan a la baja presión. Los viajeros, en cambio, suelen necesitar medidas de precaución para evitar malestar. Algunas personas, como los alpinistas, se ven afectadas por el mal de altura, causado por la falta de oxígeno en la sangre. Esta afección puede volverse crónica con una exposición prolongada. Suele ocurrir a altitudes superiores a los 2400 metros. En casos graves, las personas pueden sufrir un edema cerebral o pulmonar a causa de la altura. Para prevenir los problemas de salud relacionados con la altitud, los profesionales de la medicina recomiendan evitar las sustancias depresoras, como el alcohol y los somníferos, así como hidratarse bien y ascender a un ritmo lento: a pie, en lugar de utilizar el transporte. Otras recomendaciones incluyen una dieta rica en carbohidratos y descansar bien, sobre todo en el caso de las personas que acostumbran ascender rápidamente. Lo anterior permitirá al cuerpo combatir la escasez de oxígeno, resultante de la baja presión atmosférica, produciendo más glóbulos rojos para transportarlo y aumentando el ritmo cardíaco y respiratorio, entre otras adaptaciones.

El tratamiento de emergencia para el mal de altura severo debe proporcionarse inmediatamente. Es vital trasladar al paciente a altitudes más bajas, donde la presión es mayor, preferiblemente a una altura inferior a los 2400 metros sobre el nivel del mar. El tratamiento también incluye medicamentos y el uso de la bolsa de Gamow, un recipiente portátil y ligero que puede presurizarse mediante una bomba de pie. En esta bolsa se introduce al paciente para simular alturas más bajas. La bolsa de Gamow es solo un tratamiento de emergencia: el paciente aún debe ser transportado a altitudes más bajas.

Los deportistas se benefician de la baja presión atmosférica: duermen en ambientes de baja presión simulada, pero entrenan en condiciones normales. Esto ayuda al organismo a adaptarse a las grandes alturas y estimula la producción de mayores cantidades de glóbulos rojos, lo que, a su vez, aumenta la cantidad de oxígeno que se transporta en el organismo y mejora las capacidades deportivas. Para este fin, los atletas suelen utilizar cámaras de hipoxia, que tienen una baja presión atmosférica en su interior.

Trajes presurizados

Exposición del transbordador espacial Atlantis, de la NASA, en el Kennedy Space Center

Los astronautas, al igual que los pilotos que trabajan a gran altura, utilizan trajes presurizados para compensar la baja presión atmosférica. Los trajes de presión total se utilizan en el espacio, mientras que los de presión parcial, que proporcionan contrapresión y ayudan a respirar a grandes alturas, son utilizados por los pilotos.

Presión hidrostática

La presión hidrostática es la presión que ejerce un fluido a causa de la fuerza de gravedad. Es un factor importante no sólo en ingeniería y física, sino también en medicina. Por ejemplo, la presión sanguínea es la presión hidrostática de la sangre sobre las paredes de los vasos sanguíneos. Este término suele referirse a la presión arterial y se representa con dos números: la presión sistólica o máxima y la diastólica o mínima durante un latido. El instrumento utilizado para medir la presión arterial se llama esfigmomanómetro. Los milímetros de mercurio se utilizan como unidades para medir la presión arterial, incluso en países, como Estados Unidos y el Reino Unido, donde la longitud se mide en pulgadas.

Tensiómetro digital o esfigmomanómetro

La copa de Pitágoras es un interesante artilugio que utiliza los principios de la presión hidrostática. Según la leyenda, fue diseñada por Pitágoras para atemperar el consumo de vino. Otras fuentes afirman que esta copa fue concebida para regular el consumo de agua durante una sequía. Suele poseer un vástago y siempre tiene una cúpula en su interior que permite la entrada de líquido desde el fondo a través de un tubo incrustado. Este tubo va desde la parte inferior del tallo de la copa hasta la parte superior de la cúpula, luego se dobla y se abre en el interior de la taza, como en la ilustración. El líquido entra en el tubo a través de esta abertura. El otro lado del tubo, que atraviesa el vástago, tiene otra abertura en la parte inferior de este. El diseño y los principios de funcionamiento de una copa de Pitágoras son similares a los de las tazas de inodoro modernas. Si el líquido que llena la copa sobrepasa la parte superior del tubo, entonces se derrama por el fondo de la misma debido a la presión hidrostática. Si el líquido está por debajo de ese nivel, se puede utilizar la copa de forma convencional.

La presión en la geología

Un cristal de cuarzo iluminado con un puntero de láser rojo

La presión es un elemento fundamental en geología. La formación de piedras preciosas, tanto las naturales como las sintéticas fabricadas en laboratorio, requiere presión. El petróleo también se forma mediante presión y calor intensos a partir de restos de plantas y animales. A diferencia de las piedras preciosas, que se crean sobre todo en formaciones rocosas, el petróleo suele formarse en los lechos de agua, como ríos y mares. La materia orgánica se cubre de arena y limo, que se acumulan gradualmente sobre ella. El peso del agua encima y la arena ejercen presión. Con el tiempo, estos materiales se entierran cada vez más profundamente y llegan a varios kilómetros por debajo de la superficie de la tierra. Como la temperatura aumenta unos 25 °C por cada kilómetro por debajo de la superficie, en estas profundidades se alcanzan 50-80 °C. Dependiendo de la temperatura total y de la fluctuación de esta, se puede formar gas en lugar de petróleo.

Herramientas de diamante

Piedras preciosas naturales

La manera en que se forman las distintas piedras preciosas varía, pero a menudo la presión es un factor importante. Los diamantes, por ejemplo, se forman en el manto de la tierra, donde hay una presión y temperatura intensas. Luego emergen a la superficie o cerca de ella durante las erupciones volcánicas, cuando el magma los transporta hacia arriba. Algunos diamantes llegan a la tierra dentro de meteoritos, y los científicos especulan que su formación en otros planetas sería similar a lo que sucede en la tierra.

Piedras preciosas sintéticas

La industria de las piedras preciosas sintéticas comenzó en la década de 1950 y actualmente está en expansión. Algunos consumidores siguen prefiriendo las piedras preciosas naturales; pero se está produciendo un cambio en las preferencias de aquellos, sobre todo debido a los numerosos problemas relacionados con la extracción de piedras preciosas que han salido a la luz recientemente. Muchos consumidores eligen las piedras preciosas sintéticas no sólo por su menor precio, sino también porque opinan que las piedras producidas en laboratorio tienen menos implicaciones negativas, como las violaciones de derechos humanos, la financiación de guerras y conflictos y el trabajo infantil.

Uno de los métodos para cultivar diamantes en el laboratorio, el método de alta presión y alta temperatura (HPHT, sigla en inglés), consiste en someter el carbono a una temperatura elevada de más de 1000 °C y a una presión de unos 5 GPa. Por lo general, se utilizan semillas de diamante como base y el grafito es una fuente de carbono de gran pureza a partir de la cual crece el nuevo diamante. Este método es habitual, sobre todo para fabricar piedras preciosas, porque es barato en comparación con otros métodos alternativos. Los diamantes cultivados en laboratorio tienen propiedades similares y a veces superiores a las de los diamantes naturales, dependiendo del método de fabricación. Sin embargo, suelen ser de diferentes colores.

Los diamantes se utilizan mucho para fines industriales debido a sus propiedades, especialmente la dureza. También se valoran sus cualidades ópticas, así como su conductividad térmica y su resistencia a los álcalis y ácidos. Las herramientas de corte utilizan recubrimientos de diamante, y el polvo de diamante forma parte de los materiales abrasivos. En la actualidad, una gran parte de los diamantes industriales se fabrica en laboratorios porque la producción sintética es más barata que la minería, y también porque la demanda de diamantes industriales no puede satisfacerse exclusivamente con aquella.

Algunas empresas ofertan ahora diamantes conmemorativos. Éstos se cultivan a partir del carbono extraído del cabello o de las cenizas del difunto. Los fabricantes comercializan estos diamantes, que sirven de recuerdo para celebrar la vida de los seres queridos. Están ganando popularidad, especialmente en los mercados de países ricos como Japón y Estados Unidos.

Proceso de alta presión y alta temperatura (HPHT)

El proceso de alta presión y alta temperatura se utiliza principalmente cuando se trabaja con diamantes sintéticos. Sin embargo, ahora también se emplea en diamantes naturales para mejorar o ajustar sus propiedades de color. En el proceso se pueden utilizar prensas de diferentes diseños. Las de tipo cúbico son las más caras y complicadas. Se utilizan principalmente para mejorar o cambiar los colores de los diamantes naturales. El crecimiento dentro de la cápsula de la prensa es de aproximadamente 0,5 quilates de diamante en bruto por día.

Referencias

Este artículo fue escrito por Kateryna Yuri.

Unit Converter articles were edited and illustrated by Anatoly Zolotkov