MASA DE LA ATMÓSFERA

La masa de la atmósfera se evalúa en 5,3 · 10¹⁸ kg, es decir, en 5,3 trillones de kg. Este valor se comprende mejor teniendo en cuenta que es una millonésima parte de la masa total de la Tierra y que la masa del agua en estados líquido y sólido sobre la superficie del planeta es más de 266 veces la masa atmosférica.

El cálculo de la masa de la atmósfera es muy simple, partiendo de la presión atmosférica. Como presión es igual a fuerza dividido por la superficie sobre la que se ejerce y fuerza es igual a masa por aceleración, se tiene:

Sustituyendo en la última expresión los correspondientes valores, que son :

p = 1,013 · 10⁵ pascales, que es la presión atmosférica normal al nivel del mar.

s = 4 · p · 6000² km² que es la superficie de una esfera de radio 6000 km, aproximadamente la que corresponde a la superficie de la Tierra.

a = 9,8 m/s² o aceleración de la gravedad.

Se obtienen 5,3 · 10¹⁸ kg.

La atmósfera está unida al resto del planeta gracias a la atracción gravitatoria. De esta forma hay un equilibrio entre la expansión de los gases y la fuerza gravitatoria.

La máxima densidad atmosférica se da al nivel del mar, debido a que el aire es más compresible. La disminución de la densidad con la altura es muy rápida y no lineal, a partir del nivel del mar. Un litro de aire, a 0ºC y a la presión normal al nivel del mar, pesa 1,293 g.

Al aire puede aplicársele la ley de los gases perfectos:

El resultado es que la densidad del aire es proporcional a la presión, si la temperatura es constante.

Como propiedades físicas del aire, hay que anotar que es muy mal conductor del calor y de la electricidad y que para que exista en estado líquido la temperatura ha de descender hasta unos -190ºC, por lo que no existe en condiciones naturales en ningún lugar ni nivel atmosférico.