lunes, 12 de diciembre de 2011

Bajo presión en el Everest y en las Fosas Marianas

La profundidad de las Fosas Marianas es de 11000 m 


La presión en un líquido depende de la profundidad h en el interior del líquido según el Principio fundamental de la estática de fluidos: la presión en el interior de un líquido de densidad  dl a una profundidad h es

Plíq = dL· g · h

En las Fosas Marianas la presión es de 1072 atm, por lo que su profundidad es de

h = pFosas Marianas/dagua del mar · g = 1072·101300/1030·9,8 = 10758 m

donde se ha introducido la densidad del agua del mar como 1030 Kg/m3.



La altitud del monte Everest es de 8848 m 



 La presión atmosférica depende de la altitud: a una altitud h sobre el nivel del mar es:

Patm  = po – daire· g · h

donde  po es el valor de la presión atmosférica a nivel del mar (1 atm=101300 Pascales)

En la cima del Everest la presión atmosférica es aproximadamente un tercio de la presión del nivel del mar, por la tanto, utilizando la fórmula de la presión atmosférica, su altitud será de 

h =( po – pEverest)/ daire· g = (101300 -101300/3)/1,29·9,8 = 5342 m

donde se ha introducido la densidad del aire como 1,29 Kg/m3.


La profundidad real de las Fosas Marianas de unos 11000 m, por lo que el cálculo es correcto, pero de todos es conocido que el Everest es uno de los catorce “ochomiles” de la Tierra, es decir, que su altitud es mayor que 8000 m. ¿Dónde está el fallo en el cálculo?

El fallo está en la densidad del aire. Mientras que la densidad del agua del mar es prácticamente constante en los océanos y mares, la densidad del aire en la atmósfera disminuye de forma cuantitativa a medida que aumenta la altitud. Otro factor que hace variar (en menor medida) la densidad del aire es la temperatura.
En la siguiente tabla se indica la densidad del aire para varias altitudes y temperaturas:  

  
Densidad del aire  (Kg / m3)

               Temperatura 


Altitud (m)
0ºC
5ºC
10ºC
15 °C
25 °C

0
1,28
1,25
1,23
1,21
1,17
1000
1,14
1,12
1,1
1,08
1,05
2000
1,01
0,99
0,97
0,96
0,92
3000
0,87
0,86
0,84
0,83
0,8
4000
0,74
0,73
0,71
0,7
0,68
5000
0,61
0,6
0,58
0,57
0,56





En realidad, la montaña más alta de la Tierra no es el Everest, ni está en el Himalaya: se llama Mauna Kea y forma una de las islas Hawai. Si tenemos en cuenta que la base de Mauna Kea se encuentra sumergida en el fondo del oceáno Pacífico, a más de 6000 m, y que sobre el nivel del mar alcanza otros 4000 m de altura, el resultado es un desnivel de 10000 m, casí 1600 m más alta que el Everest.


Estelas estelares sobre Mauna Kea



La montaña y volcán más alto en el Sistema Solar está en el planeta Marte. Es llamado Monte Olimpo y tiene 24 kilómetros de altitud

El Monte Olimpo de Marte, el Monte Maxwell de Venus y el Monte Everest de la Tierra


                      
Bajo presión en el Everest y en las Fosas Marianas

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