¿A cuánto equivale 1 atm? Tabla de equivalencias de presión

Tabla de equivalencias de 1 atmósfera

La atmósfera estándar no es un valor medido sino una definición: 1 atm = 101,325 pascales exactos. Todas las demás equivalencias se derivan de ahí.

Conversor de unidades de presión

Introduce un valor en cualquier unidad y obtén su equivalente en todas las demás. El cálculo es inmediato, sin salir de la página.

La ecuación P = ρgh: de dónde salen los 10.33 m y los 760 mm

La presión ejercida por la masa de un fluido en una columna se describe con una sola ecuación:

P = ρ · g · h

• P es la presión, en pascales (Pa).
• ρ (rho) es la densidad del fluido, en kg/m³.
• g es la aceleración de la gravedad: 9.80665 m/s² en la Tierra.
• h es la altura de la columna de fluido, en metros.

Si despejamos la altura, h = P / (ρ · g), y sustituimos la presión de una atmósfera, obtenemos directamente las dos cifras clásicas:

El mercurio es 13.6 veces más denso que el agua, así que necesita una columna 13.6 veces más corta para equilibrar la misma presión. Esa es toda la razón por la que los barómetros se hicieron de mercurio: en 1641 Gasparo Berti tuvo que montar un tubo de agua de más de diez metros contra la fachada de un edificio en Roma, mientras que el tubo de mercurio de Evangelista Torricelli, en 1644, cabía sobre una mesa.

¿Qué es un metro de columna de agua (mH₂O)?

Un metro de columna de agua es la presión que ejerce una columna de agua de un metro de altura por su propio peso: 9,806.65 Pa, es decir 98.07 mbar o 1.4223 psi. Equivale exactamente a 0.1 kgf/cm².

De ahí la regla práctica que todo el mundo usa en obra: 10 metros de agua ≈ 1 bar, con un error inferior al 2 %. Los valores exactos son 10.1974 m por bar y 10.3323 m por atmósfera.

Es una unidad muy usada en hidráulica, bombeo, riego y climatización porque se lee directamente sobre un plano: si un depósito está 25 m por encima de un grifo, ese grifo recibe 25 mH₂O de presión estática, sea cual sea el diámetro de la tubería o el caudal.

Lo tratamos en detalle, con su propio conversor y sus tablas, en la guía dedicada: metro de columna de agua (mH₂O): equivalencias y conversor.

mmHg, inHg y Torr: las unidades del vacío

En la industria del vacío y de las pruebas de hermeticidad se trabajan casi siempre tres unidades: el milibar en Europa y México, las pulgadas de mercurio en Estados Unidos, y el Torr o el mmHg en instrumentación y laboratorio.

El Torr y el milímetro de mercurio no son exactamente la misma unidad: el Torr se define como 1/760 de atmósfera estándar, mientras que el mmHg se define por la altura de la columna de mercurio. La diferencia es de una parte en siete millones, es decir, irrelevante en cualquier aplicación industrial y detectable solo en metrología de alta precisión.

La fuerza real que soporta una cámara de vacío

Las unidades de presión dejan de ser abstractas en cuanto se multiplican por una superficie. Un bar corresponde, en términos prácticos, a la fuerza de un kilogramo sobre un centímetro cuadrado. Y el área se calcula igual de simple: base por altura.

Un cuadrado de 20 × 20 cm tiene 400 cm². Sometido a un bar de diferencia de presión, soporta 400 kg. La tapa de una de nuestras cámaras mide 80 × 60 cm, es decir 4,800 cm²: al nivel del mar, con vacío total en el interior, toda la atmósfera exterior se apoya sobre ella y la fuerza llega a 4.8 toneladas, aproximadamente el peso de dos automóviles.

Por eso el acrílico de nuestras cámaras llega a 50 mm de espesor. No es un margen comercial: es la consecuencia directa de P × A.

Presión absoluta y presión relativa: la confusión más costosa

Un manómetro industrial no mide la presión que hay, mide la diferencia respecto a la atmósfera que lo rodea. De ahí salen dos escalas distintas:

• Presión absoluta: se cuenta desde el vacío perfecto. Nunca es negativa, porque no existe una presión inferior a la ausencia total de presión. Es la escala de los barómetros y de las fichas técnicas de bombas.
• Presión relativa (manométrica): se cuenta desde la presión atmosférica local. Es negativa cuando hay vacío, y su cero se mueve con el sitio donde está instalado el instrumento.

La relación es simple: presión absoluta = presión atmosférica local + presión relativa. Al nivel del mar, un vacío relativo de −750 mbar corresponde a 263.25 mbar absolutos.

Tabla de conversión vacío relativo ↔ presión absoluta (al nivel del mar)

También es frecuente expresar el vacío como porcentaje de la atmósfera: un vacío «al 80 %» significa que queda un 20 % de la atmósfera dentro, es decir unos 20 kPa de presión absoluta.

La presión atmosférica cambia con la altitud

Los 1,013.25 mbar de la atmósfera estándar corresponden al nivel del mar. Cuanto más alto estás, menos aire tienes encima. Evocando a Torricelli: «Vivimos sumergidos en un mar de aire», y a mayor altura menor es ese mar sobre nosotros.

La regla rápida: se pierden unos 100 mbar por cada 1,000 metros de elevación.

En la cumbre del Everest (8,848 m) el modelo da 314 mbar, y las mediciones reales se sitúan más bien en torno a 337 mbar: alrededor de un tercio de la presión al nivel del mar.

Este mismo efecto es el objeto de la norma ASTM D6653 de simulación de transporte en altitud: un envase sellado al nivel del mar y transportado a 2,400 m se hincha porque la presión exterior ha bajado unos 240 mbar mientras la interior no ha cambiado.

¿Hasta dónde llega una cámara de vacío en altitud?

Es la pregunta que más recibimos. La ficha técnica de una bomba indica su alcance en presión relativa al nivel del mar, pero su límite físico real es una presión absoluta: es hasta ahí que puede vaciar, independientemente de dónde esté instalada.

Tomemos un equipo que alcanza −900 mbar al nivel del mar. Su límite absoluto es 1,013 − 900 = 113 mbar absolutos. Ese número no cambia con la altitud; lo que cambia es la lectura del manómetro.

Ejemplo: el mismo equipo en Bogotá

• Presión atmosférica al nivel del mar: unos 1,013 mbar.
• Presión atmosférica en Bogotá (2,650 m): unos 750 mbar.
• Diferencia: 1,013 − 750 = 263 mbar.
• Vacío relativo máximo en Bogotá: −900 + 263 = −637 mbar (o, lo que es lo mismo, 113 − 750 = −637).

Dos peticiones que desafían la física

Las recibimos con frecuencia, y aclararlas es parte de nuestro trabajo.

«Una cámara que haga un vacío de 5 libras»

La libra es una fuerza, no una presión. Es como contestar «80 millas» a la pregunta «¿a qué velocidad vas?»: falta la superficie, igual que faltaba la hora. La unidad correcta del sistema británico es el psi, libras por pulgada cuadrada. Y aun bien formulada, la petición tiene un techo: como 1 atm = 14.696 psi, el vacío relativo máximo posible al nivel del mar es de −14.696 psi. Cualquier cifra superior es físicamente imposible.

«Un vacío de −2 bares»

Al nivel del mar el vacío relativo no puede pasar de −1.013 bar, porque en ese punto la presión absoluta ya es cero. Pedir −2 bares equivale a pedir una presión absoluta negativa.

En cambio, «1 Torr» sí es coherente

Un Torr es una presión absoluta: 1/760 de atmósfera, es decir 0.0013 atm o 1.33 mbar. Describe un vacío muy cercano al vacío absoluto, propio de equipos de laboratorio y de procesos como la metalización, no de los ensayos de hermeticidad de envases, que trabajan entre −250 y −950 mbar relativos.

Vídeo: vacío y presión explicados

En este vídeo de nuestro canal recorremos los fundamentos completos: qué es la presión, los experimentos de Berti y Torricelli, las unidades y sus conversiones, el sistema británico, la diferencia entre presión absoluta y relativa, y dos ejercicios de cálculo de vacío en altitud.

Por qué estas unidades importan en las pruebas de hermeticidad

En DVACI fabricamos cámaras de vacío para detectar fugas en envases. Todo lo anterior deja de ser teoría en el momento de escribir un procedimiento de ensayo:

• El nivel de vacío es el parámetro del ensayo. La norma ASTM D3078 no fija un valor único: hay que definirlo, y se expresa en mbar o en inHg. Confundir la escala absoluta con la relativa cambia por completo la severidad de la prueba.
• La columna de agua define la profundidad de inmersión. En un ensayo de burbujas en baño de agua, cada 10 cm de agua sobre la muestra añaden unos 10 mbar de presión que se oponen a la salida de la burbuja. Por eso las normas especifican la profundidad de inmersión y no solo el vacío.
• La altitud del sitio limita el equipo. Una especificación de −950 mbar solo tiene sentido a nivel del mar. Lo tratamos con cada cliente antes de definir el ensayo.
• La diferencia de presión es lo que mueve el fluido por la fuga. No importa el valor absoluto, importa el salto: es la diferencia de presión entre el interior y el exterior del envase la que empuja el aire o el líquido a través del defecto.

Si necesitas definir un ensayo concreto, puedes ver la gama de cámaras de vacío CDV o el artículo sobre cómo definir el nivel de vacío y el tiempo de prueba.

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