_Hinrichs_Kleinback

Cap. 7 Poluição do Ar e Uso de Energia 183
A pressão atmosférica é importante para os meteorologistas, já que diferenças regionais
de pressão fazem com que o clima se desloque de regiões de alta pressão para
regiões de baixa pressão. "O barômetro está subindo" é geralmente um sinal de que o bom
tempo está a caminho. A pressão do ar é uma função da temperatura. Variações de temperatura
na superfície da Terra, causadas peto aquecimento solar desigual e por características
do relevo (montanhas, oceanos etc.) dão origem a diferenças de pressão que produzem os
ventos, ou circulação horizontal de ar. O barômetro mostrado na Figura 7.2 é um método
padrão de se determinar a pressão atmosférica (veja a Atividade Adicional 1 ao final deste
capítulo). O tubo é evacuado no topo, de forma a não haver nenhuma pressão exercida pelo
ar. O fluido no tubo exerce uma pressão igual à sua densidade multiplicada pela sua altura.
No equilíbrio, isto se torna igual à pressão da atmosfera sobre o líquido na cuba. Você pode
perceber por que o mercúrio é utilizado no lugar da água como fluido; o mercúrio é 13
vezes mais denso do que a água, e, assim, uma coluna mais curta pode ser usada.
Empuxo e Perfis de Temperatura do Ar
O movimento vertical do ar é o resultado das variações de densidade na atmosfera. O ar
que é aquecido pelo solo é menos denso do que o ar frio, e sobe. Ele sobe devido a uma
"força de empuxo" que age sobre um volume de ar quente (chamado de "pacote"). A força
de empuxo sobre um corpo é a força para cima exercida sobre ele pelo fluido no qual ele
está imerso. Por causa desta força, um objeto imerso em água parece pesar menos do que
quando está no ar. Por exemplo, um bloco de alumínio que pesa 10 lb no ar e aparenta
pesar 7 lb na água tem uma força de empuxo de 3 lb atuando sobre si.
A força de empuxo é o resultado das diferentes pressões nas partes inferior e superior
do corpo imerso em um fluido (Figura 7.3). Há uma pressão maior empurrando para cima
na parte inferior do corpo do que empurrando para baixo na sua parte superior, porque a
parte inferior está sujeita a uma pressão maior do que a superior. O Princípio de Arquimedes
afirma que a força de empuxo sobre um corpo é igual à massa deslocada por ele. Um objeto
irá flutuar caso a força de empuxo seja igual ao seu peso. Como massa = densidade X volume
do corpo, outra forma de se fazer esta afirmação é
Um objeto sólido flutuará se a sua densidade for igual ou menor
do que a densidade do meio em que se encontra.
FIGURA 7.2
Um barômetro. A pressão atmosférica que age sobre o
mercúrio força-o a subir cerca de 76 cm no tubo. (Se o
fluido fosse a água, esta altura seria de 1.000 cm.)