|
A las alturas en un estratostato
En los artículos anteriores hemos viajado
mentalmente por las entrañas de la Tierra. Nos ha ayudado a realizar estos
viajes la fórmula que relaciona la presión del aire con la profundidad.
Ahora vamos a tener el valor de remontarnos a las alturas y aplicando esta
misma fórmula veremos como varía la presión del aire en ellas. En este caso
la fórmula toma el aspecto siguiente:
p= 0,999
h/8
,
donde p es la presión en atmósferas y h es la altura en
metros. El número decimal 0,999 ha sustituido al 1,001, porque cuando nos
trasladamos hacia arriba 8 m la presión no aumenta en 0,001, sino que
disminuye en 0,001.
Para empezar resolvamos el problema siguiente: ¿A qué altura hay que
elevarse para que la presión del aire se reduzca a la mitad?
Para esto haremos p =0,5 en nuestra fórmula y buscaremos la
altura h . Tendremos la ecuación:
0,5 =
0,999 h/8
cuya resolución no presenta dificultades para los lectores que sepan manejar
los logaritmos. La respuesta h =5,6 km determina la altura a la cual
la presión del aire debe reducirse a la mitad.
Sigamos subiendo tras los valerosos aeronautas soviéticos que en los
estratostatos "URSS" y "OAX - 1" establecieron en 1933 y 1934
respectivamente los records del mundo de altura, el primero con una marca de
19 km y el segundo con la de 22 km. Estas altas regiones de la atmósfera se
hallan ya en la llamada "estratosfera". Por esto, los globos en que se
realizaron estas ascensiones no se llaman aeróstatos, sino estratostatos.
Calculemos cuál es la presión atmosférica a esas alturas.
Para la altura de 19 km hallamos que la presión del aire debe ser :
0,999
19.000/8 = 0,095 atm = 72 mm.
Para los 22 km de altura
0,999
22.000/8 = 0,066 atm = 50 mm.
Pero si leemos las notas de los "estratonautas" veremos que a las alturas
antedichas se indican otras presiones. A 19 km de altura la presión era de
50 mm y a la de 22 km, de 45 mm.
¿Por qué no se cumplen los cálculos? ¿En qué consiste nuestro error?
La ley de Mariotte para los gases es perfectamente aplicable a estas
presiones tan bajas. Pero cometimos un error al considerar que la
temperatura del aire es igual en todo el espesor de los 20 km, cuando en
realidad desciende notablemente al aumentar la altura. Se considera que, por
término medio, la temperatura desciende 6,5° por cada kilómetro de
elevación. Así ocurre hasta los 11 km de altura, donde es igual a 56° bajo
cero. Después, durante un espacio considerable permanece invariable. Si
tenemos en cuenta esta circunstancia (para esto no son suficientes los
procedimientos de las matemáticas elementales), se obtiene un resultado que
concuerda mucho mejor con la realidad. Por esta misma razón, los resultados
de los cálculos que antes hicimos, relativos a la presión del aire a grandes
profundidades, también deben considerarse solamente como aproximados.
Para terminar debemos decir que el "techo" alcanzado por el hombre ahora es
mucho más alto. Muchos aviones fabricados en serie vuelan ya a 25-30
kilómetros de altura. Ya en el año 1961 los aviadores soviéticos establecieron
el récord del mundo de altura con una marca de 34,7 km.
|
