A pressão exercida por um gás é resultado das colisões de suas partículas com as paredes do recipiente que o contém e, portanto, exerce uma força sobre determinada área de superfície. Assim, podemos definir a pressão (P) como a relação entre a força (F) que esse gás exerce sobre uma determinada superfície e a área (A) dessa superfície, ou seja: P = F/A.
O primeiro gás conhecido e que hoje se sabe que na verdade se trata de uma mistura de gases é o ar atmosférico. Ele é formado por uma camada de gases de 800 km que exerce uma força peso, em resultado da ação da gravidade, sobre a superfície da Terra e sobre os objetos, animais e pessoas que estão sobre ela.
O ar atmosférico foi o primeiro “gás” a ter a sua pressão medida. Essa façanha foi realizada pelo físico e matemático italiano, Evangelista Torricelli (1608-1647). No ano de 1643, ele criou o tubo de Torricelli, hoje conhecido como barômetro de mercúrio.
Evangelista Torricelli realizando seu experimento para a determinação da pressão atmosférica
Basicamente, ele pegou um tubo de vidro com 1 metro de comprimento e o encheu de mercúrio (Hg). Depois, ele inverteu esse tubo sobre um recipiente que também continha mercúrio. Assim, ele observou que o líquido começou a descer, mas parou em determinada altura, que foi de 76 cm.
Ele realizou essa experiência ao nível do mar. Portanto, ele concluiu que uma coluna de mercúrio de 76 cm ou 760 mm equivale à pressão atmosférica. Por isso, dizemos que, ao nível do mar, a pressão atmosférica é igual a 760 mm Hg.
Mas, essa não é a unidade que o SI (Sistema Internacional de Unidades) e a IUPAC
(União Internacional de Química Pura e Aplicada) reconhecem como internacional para a pressão, e sim o Pa (pascal). 1 pascal é a pressão exercida por uma força igual a 1 newton (N), distribuída de modo uniforme e perpendicularmente sobre uma superfície plana de 1 metro quadrado (m2) de área. Assim, temos a seguinte relação:
No entanto, existem outras unidades de pressão além do Pa e do mm Hg (milímetro de mercúrio). Temos também o torr, em homenagem a Torricelli, temos o atm, que corresponde à pressão de uma atmosfera, e o SI também aceita o bar como unidade de pressão em uso. O torr e o atm não são unidades recomendadas mais. A seguir, são mostradas as relações entre essas unidades:
Além disso, é muito comum também o quilopascal (kPa), pois o pascal é uma unidade relativamente pequena, correspondendo, por exemplo, à pressão que uma camada fina de manteiga exerce sobre uma fatia de pão. Temos, então: 1 kPa = 103 Pa.
Entretanto, Torricelli verificou também que quando ele fazia essa experiência no alto das montanhas, a altura do mercúrio no interior do tubo ficava menor, o que significava que a pressão atmosférica era menor em lugares mais altos.
Isso é verdade, pois as camadas mais altas de ar vão comprimindo as camadas de ar que ficam mais perto do solo. Assim, perto do solo existem mais partículas por unidade de volume do que nas camadas superiores. Com isso, a pressão atmosférica é menor em pontos mais altos e vai ficando cada vez maior à medida que vai se aproximando do nível do mar, que é a pressão maior possível, conforme se pode ver na figura a seguir:
Quanto maior a altitude, menor a pressão atmosférica.
Por exemplo, lá no Monte Everest, cuja altitude é igual a 8850 metros, a pressão atmosférica é igual a 240 mm Hg, bem menor que a pressão atmosférica ao nível do mar (760 mmHg).
As pressões atmosféricas em diferentes regiões são, hoje, medidas por meio de barômetros modernos, como o mostrado abaixo: