Calculadora de presión hidrostática
Calcula la presión de un fluido en reposo a cualquier profundidad con P = ρgh. Elige agua, agua de mar, combustibles, aceites o una densidad personalizada, obtén la presión manométrica y absoluta en psi, kPa, bar y atm, o calcula a la inversa la profundidad que da una presión determinada.
Última actualización:
Atmósfera estándar al nivel del mar = 14.696 psi = 101.325 kPa
Gravedad estándar de la Tierra; la Luna es 1.62, Marte 3.71
Cómo usar Calculadora de presión hidrostática
- Elige el modo: presión a una profundidad, o profundidad para una presión.
- Selecciona el fluido, o elige Personalizado e introduce su densidad o gravedad específica.
- Introduce la profundidad (o la presión y si es manométrica o absoluta).
- Ajusta la presión en la superficie si estás en altitud o en un tanque cerrado y presurizado.
- Lee la presión manométrica y absoluta en todas las unidades comunes y observa cómo aumenta con la profundidad.
Fórmulas de la presión hidrostática
- Presión manométrica: P = ρ × g × h
- Presión absoluta: P_abs = P_superficie + ρ × g × h
- Profundidad para una presión: h = P_manométrica ÷ (ρ × g)
- Con gravedad específica (EE. UU.): P (psi) = 0.4335 × SG × h (ft); h (ft) = 2.307 × P (psi) ÷ SG
- Valores estándar: g = 9.80665 m/s²; 1 atm = 101.325 kPa = 14.696 psi = 760 mmHg
Estas fórmulas valen para un fluido en reposo con densidad constante. Para gases, o para líquidos muy profundos donde importa la compresibilidad, la densidad cambia con la profundidad y la presión debe integrarse.
Presión por pie y por metro de profundidad
| Fluido | Densidad (kg/m³) | psi por ft | kPa por m | Profundidad para +1 atm |
|---|---|---|---|---|
| Gasolina | 740 | 0.321 | 7.26 | 13.96 m (45.8 ft) |
| Diésel | 840 | 0.364 | 8.24 | 12.30 m (40.4 ft) |
| Agua dulce (20 °C) | 998.2 | 0.433 | 9.79 | 10.35 m (34.0 ft) |
| Agua de mar | 1025 | 0.444 | 10.05 | 10.08 m (33.1 ft) |
| Salmuera saturada | 1200 | 0.520 | 11.77 | 8.61 m (28.2 ft) |
| Mercurio | 13546 | 5.87 | 132.8 | 0.763 m (2.50 ft) |
Dónde importa la presión hidrostática
- Buceo: la presión absoluta se duplica a unos 33 pies (10 m) de agua de mar, por eso el volumen de aire y la absorción de gases cambian tan rápido cerca de la superficie.
- Suministro de agua: un tanque o torre 100 pies por encima de un grifo da allí unos 43 psi de presión estática antes de cualquier pérdida por flujo.
- Tanques y presas: las paredes deben resistir la presión en el punto más profundo, que es la mayor; la presión media sobre una pared vertical es la mitad del valor en el fondo.
- Medición de nivel: un sensor de presión en el fondo de un tanque mide el nivel del líquido como h = P ÷ (ρg), así que la densidad correcta es esencial.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la fórmula de la presión hidrostática?
P = ρ × g × h, donde ρ es la densidad del fluido (kg/m³), g la aceleración de la gravedad (9.80665 m/s²) y h la profundidad bajo la superficie libre (m). El resultado es la presión manométrica en pascales. Suma la presión que actúa sobre la superficie (normalmente la atmósfera) para obtener la presión absoluta.
¿Cuál es la diferencia entre presión manométrica y absoluta?
La presión manométrica (psig) se mide respecto a la atmósfera circundante, por lo que marca cero en la superficie. La presión absoluta (psia) se mide desde el vacío perfecto e incluye la atmósfera: unos 14.7 psi al nivel del mar. Los manómetros de neumáticos y de agua muestran presión manométrica; la física y las tablas de buceo suelen usar presión absoluta.
¿Cuánto aumenta la presión del agua con la profundidad?
En agua dulce la presión aumenta unos 0.433 psi por pie (9.79 kPa por metro a 20 °C). En agua de mar son unos 0.444 psi por pie (10.05 kPa por metro). Cada 33 pies (10 m) de agua de mar añaden aproximadamente una atmósfera.
¿Importa la forma o el tamaño del recipiente?
No. La presión hidrostática depende solo de la profundidad vertical, la densidad y la gravedad, no del ancho ni de la forma del tanque (la paradoja hidrostática). Una tubería estrecha de 10 pies de agua y un lago de 10 pies de profundidad tienen la misma presión en el fondo.
¿Qué es la altura de presión (columna)?
La altura de presión es una presión expresada como la altura de la columna de fluido que la produciría: h = P ÷ (ρg). Para el agua, 1 psi equivale a unos 2.31 pies de columna y 1 bar a unos 10.2 m. Las bombas y los sistemas de agua suelen especificarse en pies o metros de columna.
¿Qué tan precisas son las densidades de los fluidos?
Son valores típicos cerca de la temperatura ambiente. La densidad real cambia con la temperatura, la salinidad y la composición (el agua de mar varía entre unos 1020 y 1030 kg/m³, los combustibles según la mezcla). En aguas muy profundas, la compresibilidad hace que la densidad aumente ligeramente, por lo que el resultado a la profundidad máxima del océano es un poco bajo. Usa una densidad personalizada para trabajos precisos.
¿Qué presión hay en el fondo de la fosa de las Marianas?
A unos 10,935 m de agua de mar (1,025 kg/m³), ρgh da aproximadamente 110 MPa, unas 1,085 atm o 15,900 psi de presión manométrica. Los valores medidos son algo mayores porque el agua de mar se comprime y se vuelve más densa a esa profundidad.
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