Calcula la densidad del aire seco o húmedo según temperatura, presión y humedad. Obtén kg/m³, lb/ft³, altitud de densidad y % del nivel del mar.
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La densidad del aire determina el rendimiento de las aeronaves, el ajuste de motores y turbos, la balística, el flujo de aire en HVAC y la sustentación de drones. Esta calculadora calcula la densidad del aire seco o húmedo a partir de temperatura, presión y humedad relativa con el modelo de gases ideales por presiones parciales, y la reporta en kg/m³ y lb/ft³ junto con la altitud de densidad y el porcentaje del valor estándar a nivel del mar.
La densidad del aire (ρ) es la masa de aire por unidad de volumen. En la referencia a nivel del mar de la Atmósfera Estándar Internacional (ISA) — 15 °C y 101.325 Pa — el aire seco tiene una densidad de 1,225 kg/m³ (0,0765 lb/ft³). La densidad aumenta con la presión y disminuye al subir la temperatura o la humedad. Para el aire húmedo, la presión total se divide en una presión parcial de aire seco y una de vapor de agua, cada una con su propia constante de gas, porque el vapor de agua es más ligero que el nitrógeno y el oxígeno que desplaza.
Ley de los Gases Ideales (aire seco y húmedo)
Convierte temperatura, presión y humedad en altitud de densidad para el rendimiento de despegue, aterrizaje y ascenso.
Estima la masa de aire de admisión para ajustar la inyección y la presión, sobre todo en altitud o en días calurosos.
Introduce la densidad del aire en calculadoras balísticas para corregir la caída y la deriva a larga distancia.
Convierte el flujo de aire volumétrico en flujo másico para ventiladores, ductos y cálculos de carga térmica.
El aire más enrarecido y menos denso reduce el empuje de la hélice, recortando la carga útil y el tiempo de vuelo en altitud.
La sustentación y el empuje del motor dependen de la densidad del aire, por eso los pilotos la convierten en altitud de densidad para verificar la distancia de despegue y la tasa de ascenso.
Los mapas de combustible y los objetivos de presión dependen de la masa de aire que entra al motor; el aire más denso necesita más combustible para mantener la relación aire-combustible.
Los cálculos de ventiladores, ductos e intercambiadores de calor convierten el flujo volumétrico (CFM) en flujo másico usando la densidad del aire.
El arrastre, la sustentación y la caída de una bala dependen de la densidad del aire, así que tiradores, ciclistas y pilotos de drones la corrigen.
Contraintuitivamente, el aire húmedo es MÁS LIGERO. Una molécula de agua (H₂O, unos 18 g/mol) es más ligera que el nitrógeno (N₂, 28 g/mol) y el oxígeno (O₂, 32 g/mol) que reemplaza, así que a igual temperatura y presión el vapor de agua reduce la densidad. Esta calculadora lo muestra: cambia a aire húmedo y la densidad baja.
La altitud de densidad es la altitud de la atmósfera estándar a la que la densidad estándar iguala tu densidad real. Un día caluroso y húmedo en un aeropuerto de gran elevación puede elevar la altitud de densidad miles de pies por encima de la del campo, alargando el despegue, aplanando el ascenso y reduciendo la potencia del motor.
La densidad del aire baja alrededor de un 3 % por cada 300 m (1.000 ft) cerca del nivel del mar. Con el modelo barométrico ISA, la densidad es de unos 1,112 kg/m³ a 1.000 m, 1,007 kg/m³ a 2.000 m y 0,736 kg/m³ a 5.000 m — mira la tabla de atmósfera estándar en los resultados.
La Atmósfera Estándar Internacional define la densidad del aire seco a nivel del mar como 1,225 kg/m³ (0,0765 lb/ft³) a 15 °C y 101.325 Pa. Otras convenciones difieren un poco: IUPAC STP (0 °C, 100 kPa) da unos 1,275 kg/m³ y el aire de una habitación a 20 °C unos 1,204 kg/m³.
Según la ley de los gases ideales ρ = P / (Rd × T), la densidad es proporcional a la presión absoluta e inversamente proporcional a la temperatura absoluta. El aire más caliente es menos denso (las moléculas se separan) y mayor presión es más densa (las moléculas se juntan), por eso un día caluroso y una borrasca de baja presión enrarecen el aire.