Convertidor de presión
Presión — de pascales y psi a atmósferas y torr
Entienda la presión en meteorología, hidráulica, aviación, sistemas de vacío y medicina. Convierta con confianza entre Pa, kPa, bar, psi, atm, mmHg, inHg y más.
Fundamentos de la Presión
Hidrostática
Las columnas de fluido crean una presión proporcional a la profundidad y la densidad.
- p = ρ g h
- Agua: ~9.81 kPa por metro
- 1 bar ≈ 10 m de columna de agua
Presión atmosférica
La meteorología utiliza hPa (igual que mbar). El estándar a nivel del mar es 1013.25 hPa.
- 1 atm = 101.325 kPa
- Baja presión → tormentas
- Alta presión → buen tiempo
Manométrica vs absoluta
La presión manométrica (sufijo 'g') mide en relación con el ambiente. La presión absoluta (sufijo 'a') mide en relación con el vacío.
- Absoluta = Manométrica + Atmosférica
- A nivel del mar: añadir ~101.325 kPa (14.7 psi)
- La altitud cambia la línea base atmosférica
- Use kPa/hPa para el clima, bar para ingeniería, psi para neumáticos
- Especifique manométrica vs absoluta para evitar grandes errores
- Convierta a través de pascales (Pa) para mayor claridad
Ayudas para la Memoria
Cálculo Mental Rápido
bar ↔ kPa
1 bar = 100 kPa exactamente. Solo mueva el decimal 2 lugares.
psi ↔ kPa
1 psi ≈ 7 kPa. Multiplique por 7 para una estimación aproximada.
atm ↔ kPa
1 atm ≈ 100 kPa. La atmósfera estándar es cercana a 1 bar.
mmHg ↔ Pa
760 mmHg = 1 atm ≈ 101 kPa. Cada mmHg ≈ 133 Pa.
inHg ↔ hPa
29.92 inHg = 1013 hPa (estándar). 1 inHg ≈ 34 hPa.
Columna de agua
1 metro de H₂O ≈ 10 kPa. Útil para cálculos de altura hidráulica.
Referencias Visuales de Presión
| Scenario | Pressure | Visual Reference |
|---|---|---|
| Nivel del Mar | 1013 hPa (1 atm) | Su línea de base - presión atmosférica estándar |
| Neumático de Coche | 32 psi (2.2 bar) | Aproximadamente 2 veces la presión atmosférica |
| Cima de Montaña (3 km) | ~700 hPa | 30% menos de presión de aire que a nivel del mar |
| Tormenta Fuerte | 950 hPa | 6% por debajo de lo normal - trae mal tiempo |
| Tanque de Buceo (Lleno) | 200 bar | 200 veces la atmosférica - compresión masiva |
| Cámara de Vacío | 10⁻⁶ Pa | Una billonésima parte de la atmósfera - vacío casi perfecto |
| Océano Profundo (10 km) | 1000 bar | 1000 veces la atmosférica - profundidades aplastantes |
| Hidrolimpiadora | 2000 psi (138 bar) | 140 veces la atmosférica - potencia industrial |
Errores Comunes
- Confusión entre Manométrica y AbsolutaFix: Especifique siempre 'g' o 'a' (p. ej., barg/bara, kPag/kPaa). Manométrica = Absoluta - Atmosférica.
- Mezclar hPa y PaFix: 1 hPa = 100 Pa, no 1 Pa. Hectopascal significa 100 pascales.
- Asumir que mmHg ≡ TorrFix: Cercanos pero no idénticos: 1 torr = 1/760 atm exactamente; 1 mmHg ≈ 133.322 Pa (depende de la temperatura).
- Ignorar la AltitudFix: La presión atmosférica cae ~12% por km. Las conversiones manométricas necesitan la presión atmosférica local.
- Columna de Agua sin DensidadFix: Presión = ρgh. Agua pura a 4°C ≠ agua de mar ≠ agua caliente. ¡La densidad importa!
- Usar un Rango de Vacuómetro IncorrectoFix: El Pirani funciona entre 10⁵–10⁻¹ Pa, el medidor de iones entre 10⁻²–10⁻⁹ Pa. Usarlo fuera de su rango da lecturas falsas.
Referencia Rápida
Manométrica ↔ absoluta
Absoluta = Manométrica + Atmosférica
A nivel del mar: añadir 101.325 kPa o 14.696 psi
- Ajustar la línea de base para la altitud
- Documente siempre qué escala usa
Altura de agua
Altura de agua a presión
- 1 mH₂O ≈ 9.80665 kPa
- 10 mH₂O ≈ ~1 bar
Conversiones meteorológicas
Ajustes del altímetro
- 1013 hPa = 29.92 inHg
- 1 inHg ≈ 33.8639 hPa
Manual Básico de Altimetría
QNH • QFE • QNE
Conozca su referencia
- QNH: Presión a nivel del mar (ajusta el altímetro a la elevación del campo)
- QFE: Presión del campo (el altímetro lee 0 en el campo)
- QNE: Estándar 1013.25 hPa / 29.92 inHg (niveles de vuelo)
Cálculo rápido presión-altitud
Reglas generales
- ±1 inHg ≈ ∓1,000 pies indicados
- ±1 hPa ≈ ∓27 pies indicados
- Aire frío/caliente: los errores de densidad afectan la altitud real
Instrumentación de Vacío
Pirani/térmico
Mide la conductividad térmica del gas
- Rango: ~10⁵ → 10⁻¹ Pa (aprox.)
- Dependiente del gas; calibre para el tipo de gas
- Excelente para vacío grueso a bajo
Iónico/cátodo frío
Corriente de ionización vs presión
- Rango: ~10⁻² → 10⁻⁹ Pa
- Sensible a la contaminación y especies de gas
- Usar con aislamiento para proteger a alta presión
Manómetro de capacitancia
Deflexión absoluta del diafragma
- Alta precisión; independiente del gas
- Los rangos abarcan ~10⁻¹ → 10⁵ Pa
- Ideal para el control de procesos
Errores Comunes a Evitar
- Mezclar escalas manométrica/absoluta (barg/bara, kPag/kPaa) al especificar equipos
- Asumir que mmHg ≡ torr en todas las condiciones (ligeras diferencias de definición)
- Confundir hPa con Pa (1 hPa = 100 Pa, no 1 Pa)
- Ignorar la altitud al convertir manométrica ↔ absoluta
- Usar conversiones de columna de agua sin corregir la densidad/temperatura del fluido
- Usar un vacuómetro fuera de su rango de precisión
Dónde Encaja Cada Unidad
Aviación y altimetría
Los altímetros usan inHg o hPa ajustados al QNH local; la presión afecta la altitud indicada.
- 29.92 inHg = 1013 hPa estándar
- La presión alta/baja cambia la altitud indicada
Medicina
La presión arterial usa mmHg; los equipos respiratorios y CPAP usan cmH₂O.
- PA típica 120/80 mmHg
- 5–20 cmH₂O para CPAP
Ingeniería e hidráulica
Los equipos de proceso e hidráulicos a menudo usan bar, MPa o psi.
- Líneas hidráulicas: de decenas a cientos de bar
- Recipientes a presión clasificados en bar/psi
Meteorología y clima
Los mapas meteorológicos muestran la presión a nivel del mar en hPa o mbar.
- Bajas fuertes < 990 hPa
- Altas fuertes > 1030 hPa
Vacío y salas blancas
La tecnología de vacío usa torr o Pa para vacío grueso, alto y ultra alto.
- Vacío grueso: ~10³–10⁵ Pa
- UHV: < 10⁻⁶ Pa
Comparación de Presión entre Aplicaciones
| Aplicación | Pa | bar | psi | atm |
|---|---|---|---|---|
| Vacío perfecto | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Ultra alto vacío | 10⁻⁷ | 10⁻¹² | 1.5×10⁻¹¹ | 10⁻¹² |
| Alto vacío (SEM) | 10⁻² | 10⁻⁷ | 1.5×10⁻⁶ | 10⁻⁷ |
| Bajo vacío (grueso) | 10³ | 0.01 | 0.15 | 0.01 |
| Atmósfera a nivel del mar | 101,325 | 1.01 | 14.7 | 1 |
| Neumático de coche (típico) | 220,000 | 2.2 | 32 | 2.2 |
| Neumático de bicicleta (carretera) | 620,000 | 6.2 | 90 | 6.1 |
| Hidrolimpiadora | 13.8 MPa | 138 | 2,000 | 136 |
| Tanque de buceo (lleno) | 20 MPa | 200 | 2,900 | 197 |
| Prensa hidráulica | 70 MPa | 700 | 10,000 | 691 |
| Océano profundo (11 km) | 110 MPa | 1,100 | 16,000 | 1,086 |
| Celda de yunque de diamante | 100 GPa | 10⁶ | 15×10⁶ | 10⁶ |
Rangos de Vacío y Presión
| Rango | Pa aprox. | Ejemplos |
|---|---|---|
| Atmosférico | ~101 kPa | Aire a nivel del mar |
| Alta presión (industrial) | > 1 MPa | Hidráulica, recipientes |
| Vacío grueso | 10³–10⁵ Pa | Bombas, desgasificación |
| Alto vacío | 10⁻¹–10⁻³ Pa | SEM, deposición |
| Ultra alto vacío | < 10⁻⁶ Pa | Ciencia de superficies |
Cómo Funcionan las Conversiones
- kPa × 1000 → Pa; Pa ÷ 1000 → kPa
- bar × 100,000 → Pa; Pa ÷ 100,000 → bar
- psi × 6.89476 → kPa; kPa ÷ 6.89476 → psi
- mmHg × 133.322 → Pa; inHg × 3,386.39 → Pa
Conversiones Comunes
| Desde | A | Factor | Ejemplo |
|---|---|---|---|
| bar | kPa | × 100 | 2 bar = 200 kPa |
| psi | kPa | × 6.89476 | 30 psi ≈ 206.8 kPa |
| atm | kPa | × 101.325 | 1 atm = 101.325 kPa |
| mmHg | kPa | × 0.133322 | 760 mmHg ≈ 101.325 kPa |
| inHg | hPa | × 33.8639 | 29.92 inHg ≈ 1013 hPa |
| cmH₂O | Pa | × 98.0665 | 10 cmH₂O ≈ 981 Pa |
Ejemplos Rápidos
Puntos de Referencia Cotidianos
| Objeto | Presión típica | Notas |
|---|---|---|
| Atmósfera a nivel del mar | 1013 hPa | Día estándar |
| Anticiclón fuerte | > 1030 hPa | Buen tiempo |
| Borrasca fuerte | < 990 hPa | Tormentas |
| Neumático de coche | 30–35 psi | ~2–2.4 bar |
| Hidrolimpiadora | 1,500–3,000 psi | Modelos de consumo |
| Tanque de buceo | 200–300 bar | Presión de llenado |
Datos Asombrosos sobre la Presión
El Misterio de hPa vs mbar
1 hPa = 1 mbar exactamente, ¡son lo mismo! La meteorología cambió de mbar a hPa por coherencia con el SI, pero numéricamente son idénticos.
¿Por Qué mmHg en Medicina?
Los manómetros de mercurio fueron el estándar de oro durante más de 300 años. A pesar de ser eliminados por su toxicidad, ¡la presión arterial todavía se mide en mmHg en todo el mundo!
La Regla de la Mitad de la Altitud
La presión atmosférica se reduce a la mitad aproximadamente cada 5.5 km (18,000 pies) de elevación. ¡En la cima del Monte Everest (8.8 km), la presión es solo 1/3 de la del nivel del mar!
La Fuerza Aplastante del Mar Profundo
En la Fosa de las Marianas (11 km de profundidad), la presión alcanza los 1,100 bar, suficiente para aplastar a un humano instantáneamente. ¡Es como tener 1,100 kg sobre cada centímetro cuadrado!
El Vacío del Espacio
El espacio exterior tiene una presión de ~10⁻¹⁷ Pa, eso es 100 millones de billones de veces menos que la atmósfera de la Tierra. ¡Su sangre literalmente herviría (a la temperatura corporal)!
La Paradoja de la Presión de los Neumáticos
Un neumático de coche a 32 psi en realidad experimenta 46.7 psi absolutos (32 + 14.7 atmosféricos). Medimos la presión manométrica porque es la presión 'extra' que hace el trabajo.
El Humilde Homónimo de Pascal
El pascal (Pa) lleva el nombre de Blaise Pascal, quien demostró la existencia de la presión atmosférica llevando un barómetro a una montaña en 1648. ¡Solo tenía 25 años!
La Magia de la Olla a Presión
A 1 bar (15 psi) por encima de la presión atmosférica, el agua hierve a 121°C en lugar de a 100°C. Esto reduce el tiempo de cocción en un 70%, ¡la presión literalmente acelera la química!
Récords y Extremos
| Récord | Presión | Notas |
|---|---|---|
| Presión más alta a nivel del mar | > 1080 hPa | Anticiclones siberianos (históricos) |
| Presión más baja a nivel del mar | ~870–880 hPa | Ciclones tropicales fuertes |
| Océano profundo (~11 km) | ~1,100 bar | Fosa de las Marianas |
Evolución Histórica de la Medición de Presión
1643
Nacimiento del Barómetro
Evangelista Torricelli inventa el barómetro de mercurio mientras estudiaba por qué las bombas de agua no podían levantar el agua más allá de 10 metros. Crea el primer vacío artificial y establece el mmHg como la primera unidad de presión.
Demostró que el aire tiene peso y presión, revolucionando nuestra comprensión de la atmósfera. La unidad torr (1/760 atm) se nombra en su honor.
1648
El Experimento de la Montaña de Pascal
Blaise Pascal (25 años) hace que su cuñado lleve un barómetro a la cima de la montaña Puy de Dôme, demostrando que la presión atmosférica disminuye con la altitud. El mercurio bajó de 760mm a 660mm en la cumbre.
Estableció la relación entre la altitud y la presión, fundamental para la aviación y la meteorología. La unidad pascal (Pa) honra su trabajo.
1662
Descubrimiento de la Ley de Boyle
Robert Boyle descubre la relación inversa entre la presión y el volumen (PV = constante) utilizando bombas de vacío mejoradas y un aparato de tubo en J.
Fundamento de las leyes de los gases y la termodinámica. Permitió el estudio científico de las relaciones presión-volumen en gases confinados.
1849
Invención del Tubo de Bourdon
Eugène Bourdon patenta el manómetro de tubo de Bourdon, un tubo de metal curvado que se endereza bajo presión. Simple, robusto y preciso.
Reemplazó los frágiles manómetros de mercurio en aplicaciones industriales. Sigue siendo el diseño de manómetro mecánico más común 175 años después.
1913
Estandarización del Bar
El bar se define oficialmente como 10⁶ dinas/cm² (exactamente 100 kPa), elegido por su proximidad a la presión atmosférica para mayor comodidad.
Se convirtió en la unidad de ingeniería estándar en toda Europa. 1 bar ≈ 1 atmósfera facilitó el cálculo mental para los ingenieros.
1971
El Pascal como Unidad del SI
El pascal (Pa = N/m²) se adopta como la unidad oficial del SI para la presión, reemplazando al bar en contextos científicos.
Unificó la medición de la presión con la unidad de fuerza de Newton. Sin embargo, el bar sigue siendo dominante en la ingeniería debido a su escala conveniente.
1980s–1990s
Transición de la Meteorología al SI
Los servicios meteorológicos de todo el mundo cambian de milibar (mbar) a hectopascal (hPa). Como 1 mbar = 1 hPa exactamente, todos los datos históricos siguieron siendo válidos.
Transición sin problemas a las unidades del SI. La mayoría de los mapas meteorológicos ahora muestran hPa, aunque en algunas aplicaciones de aviación todavía se usa mbar o inHg.
2000s
La Revolución de la Presión MEMS
Los sistemas microelectromecánicos (MEMS) permiten sensores de presión pequeños, baratos y precisos. Se encuentran en teléfonos inteligentes (barómetro), automóviles (presión de los neumáticos) y dispositivos portátiles.
Democratizó la medición de la presión. Su teléfono inteligente puede medir cambios de altitud de solo 1 metro utilizando la presión atmosférica.
Consejos
- Especifique siempre manométrica (g) o absoluta (a)
- Use hPa para el clima, kPa o bar para ingeniería, psi para neumáticos
- Columna de agua: ~9.81 kPa por metro; útil para comprobaciones rápidas
- Notación científica automática: Los valores < 1 µPa o > 1 GPa se muestran en notación científica para facilitar la lectura
Catálogo de Unidades
Métrico (SI)
| Unidad | Símbolo | Pascales | Notas |
|---|---|---|---|
| bar | bar | 100,000 | 100 kPa; unidad de ingeniería conveniente. |
| kilopascal | kPa | 1,000 | 1,000 Pa; escala de ingeniería. |
| megapascal | MPa | 1,000,000 | 1,000 kPa; sistemas de alta presión. |
| milibar | mbar | 100 | Milibar; meteorología heredada (1 mbar = 1 hPa). |
| pascal | Pa | 1 | Unidad base del SI (N/m²). |
| gigapascal | GPa | 1.000e+9 | 1,000 MPa; tensiones de materiales. |
| hectopascal | hPa | 100 | Hectopascal; igual que mbar; usado en meteorología. |
Imperial / EE. UU.
| Unidad | Símbolo | Pascales | Notas |
|---|---|---|---|
| libra por pulgada cuadrada | psi | 6,894.76 | Libras por pulgada cuadrada; neumáticos, hidráulica (puede ser manométrica o absoluta). |
| kilolibra por pulgada cuadrada | ksi | 6,894,760 | 1,000 psi; especificaciones de materiales y estructurales. |
| libra por pie cuadrado | psf | 47.8803 | Libras por pie cuadrado; cargas de edificios. |
Atmósfera
| Unidad | Símbolo | Pascales | Notas |
|---|---|---|---|
| atmósfera (estándar) | atm | 101,325 | Atmósfera estándar = 101.325 kPa. |
| atmósfera (técnica) | at | 98,066.5 | Atmósfera técnica ≈ 98.0665 kPa. |
Columna de mercurio
| Unidad | Símbolo | Pascales | Notas |
|---|---|---|---|
| pulgada de mercurio | inHg | 3,386.39 | Pulgada de mercurio; aviación y meteorología. |
| milímetro de mercurio | mmHg | 133.322 | Milímetro de mercurio; medicina y vacío. |
| torr | Torr | 133.322 | 1/760 de atm ≈ 133.322 Pa. |
| centímetro de mercurio | cmHg | 1,333.22 | Centímetro de mercurio; menos común. |
Columna de agua
| Unidad | Símbolo | Pascales | Notas |
|---|---|---|---|
| centímetro de agua | cmH₂O | 98.0665 | Centímetro de columna de agua; respiratorio/CPAP. |
| pie de agua | ftH₂O | 2,989.07 | Pie de columna de agua. |
| pulgada de agua | inH₂O | 249.089 | Pulgada de columna de agua; ventilación y HVAC. |
| metro de agua | mH₂O | 9,806.65 | Metro de columna de agua; hidráulica. |
| milímetro de agua | mmH₂O | 9.80665 | Milímetro de columna de agua. |
Científico / CGS
| Unidad | Símbolo | Pascales | Notas |
|---|---|---|---|
| baria | Ba | 0.1 | Baria; 0.1 Pa (CGS). |
| dina por centímetro cuadrado | dyn/cm² | 0.1 | Dina por cm²; 0.1 Pa (CGS). |
| kilogramo-fuerza por centímetro cuadrado | kgf/cm² | 98,066.5 | Kilogramo-fuerza por cm² (no-SI). |
| kilogramo-fuerza por metro cuadrado | kgf/m² | 9.80665 | Kilogramo-fuerza por m² (no-SI). |
| kilogramo-fuerza por milímetro cuadrado | kgf/mm² | 9,806,650 | Kilogramo-fuerza por mm² (no-SI). |
| kilonewton por metro cuadrado | kN/m² | 1,000 | Kilonewton por m²; igual a kPa. |
| meganewton por metro cuadrado | MN/m² | 1,000,000 | Meganewton por m²; igual a MPa. |
| newton por metro cuadrado | N/m² | 1 | Newton por m²; igual a Pa (forma redundante). |
| newton por milímetro cuadrado | N/mm² | 1,000,000 | Newton por mm²; igual a MPa. |
| tonelada-fuerza por centímetro cuadrado | tf/cm² | 98,066,500 | Tonelada-fuerza por cm² (no-SI). |
| tonelada-fuerza por metro cuadrado | tf/m² | 9,806.65 | Tonelada-fuerza por m² (no-SI). |
Preguntas Frecuentes
¿Cuándo debo usar absoluta vs manométrica?
Use absoluta para termodinámica/vacío; manométrica para clasificaciones prácticas de equipos. Siempre etiquete las unidades con el sufijo 'a' o 'g' (p. ej., bara vs barg, kPaa vs kPag).
¿Por qué los pilotos usan inHg?
Las escalas de altimetría heredadas están en pulgadas de mercurio; muchos países usan hPa (QNH).
¿Qué es torr?
1 torr es exactamente 1/760 de una atmósfera estándar (≈133.322 Pa). Común en la tecnología de vacío.
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