¿Qué es la presión parcial?
La presión parcial es la presión que ejercería un gas individual si ocupara él solo todo el volumen de la mezcla a la misma temperatura. Según la ley de Dalton, la presión total de una mezcla de gases es la suma de las presiones parciales de cada uno de sus componentes. Así, la presión atmosférica total (~1013 hPa) es la suma de las presiones parciales del nitrógeno (~790 hPa), el oxígeno (~212 hPa), el argón (~9 hPa), el vapor de agua (variable, 0-40 hPa) y otros gases traza.
Este concepto es fundamental en meteorología porque la presión parcial del vapor de agua determina la humedad del aire, la formación de nubes y la precipitación.
¿Cómo se calcula?
La presión parcial de un gas en una mezcla es proporcional a su fracción molar. Para los gases permanentes de la atmósfera (N₂, O₂, Ar), que tienen una proporción prácticamente constante, la presión parcial varía solo con la presión total.
El caso del vapor de agua es diferente y meteorológicamente crucial:
- La presión parcial del vapor de agua (e) varía enormemente según la temperatura, la humedad y la disponibilidad de fuentes de evaporación. Puede ir desde prácticamente 0 hPa en aire polar seco hasta más de 40 hPa en aire tropical húmedo.
- La presión de saturación (eₛ) es la presión parcial máxima que puede tener el vapor de agua a una temperatura dada. Crece exponencialmente con la temperatura según la ecuación de Clausius-Clapeyron.
- La humedad relativa es simplemente el cociente entre la presión parcial real y la de saturación: HR = (e / eₛ) × 100%.
Cuando la presión parcial del vapor iguala a la de saturación (e = eₛ), el aire está saturado y comienza la condensación: se forman nubes, niebla o rocío.
¿Por qué es importante en meteorología?
La presión parcial del vapor de agua es la variable termodinámica que conecta la humedad con la formación de nubes y precipitación. El punto de rocío — la temperatura a la que el aire se satura — se define precisamente como la temperatura a la que la presión de saturación iguala a la presión parcial real del vapor.
Además, en altitudes elevadas, la menor presión parcial de oxígeno tiene efectos fisiológicos directos: por encima de 2500 m empiezan los síntomas del mal de altura porque la presión parcial de O₂ no es suficiente para saturar la hemoglobina en los pulmones.
Ejemplos prácticos
- Día húmedo en Sevilla (35 °C, HR 60%): la presión de saturación a 35 °C es ~56 hPa, por lo que la presión parcial real del vapor es 0,6 × 56 ≈ 34 hPa. Casi un 3,4% de la presión total es vapor de agua.
- Invierno seco en Teruel (−5 °C, HR 70%): la presión de saturación a −5 °C es ~4 hPa, así que la presión parcial del vapor es solo ~2,8 hPa. El aire frío contiene mucha menos humedad absoluta.
- Mal de altura: a 5500 m, la presión total es ~500 hPa y la presión parcial de O₂ es ~105 hPa (frente a ~212 hPa a nivel del mar). Los alpinistas necesitan aclimatación o oxígeno suplementario.
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