¿Cuál es la densidad del aire en condiciones normales?

densidad del aire

Para conocer cuál es la densidad del aire se debe comenzar por definir qué es la densidad. La densidad es la propiedad que tiene la materia, independientemente si su estado es sólido, líquido o gaseoso, para comprimirse en un espacio determinado. Es otras palabras, la densidad es la cantidad de masa de una sustancia por unidad de volumen.

La densidad del aire es la masa por unidad de volumen de los gases atmosféricos y se denota por la letra griega rho, ρ. La densidad del aire depende de la temperatura y la presión. Típicamente el valor dado para la densidad del aire está en STP (temperatura y presión estándar).

La temperatura y presión estándar (STP) es una atmósfera de presión a 0 °C. Dado que esta sería una temperatura de congelación a nivel del mar, la mayor parte del aire seco tiempo es menos denso que el valor citado. Sin embargo, el aire por lo general contiene una gran cantidad de vapor de agua, lo que hace más denso el valor citado.

Los valores de la densidad del aire

  • La densidad del aire seco es de 1,29 gramos por litro a 0 °Celsius y una presión media a nivel del mar barométrica (760 milímetros de mercurio).
  • A nivel del mar y a 15 °C, la densidad del aire es 1,225 kg/m 3. Este es el valor según la ISA (International Standard Atmosphere). En otras unidades equivale a 1.225,0 g/m 3.
  • El estándar de la IUPAC de la temperatura y la presión (0 °C y 100 kPa) utiliza una densidad del aire seco de 1.2754 kg/m 3.
  • A 20 °C y 101,325 kPa, la densidad del aire seco es de 1,2041 kg/m 3A 70 °F.

El cálculo de la densidad del aire

La ecuación es:

ρ = p / RT

dónde:

  • ρ es la densidad del aire en kg/m 3
  • p es la presión absoluta en Pa
  • T es la temperatura absoluta en K
  • R es la constante de gas específica para aire seco en J / (kg · K) o es 287.058 J / (kg · K)

Si lo que queremos es calcular la densidad de aire seco, podemos aplicar la Ley de los gases ideales que expresa a la densidad en función de temperatura y presión. Como en todas las leyes de los gases, es una aproximación referida a los gases reales a bajas presiones y temperaturas ordinarias. Al aumento de la temperatura y presión se le suma al margen de error del cálculo.

Existe un efecto causado cuando la densidad del aire disminuye a medida que se gana en altura es el efecto de la altitud sobre la densidad. La densidad del aire disminuye a medida que la temperatura aumenta proporcionándole un volumen que le permitiría al gas cambiar.

Referencias

CENAM (s/f) Cálculo de la densidad del aire. Gobierno de México. Disponible en:https://www.cenam.mx/publicaciones/cdensidad.aspx

Muñoz, M. (s/f). Introducción al manual de vuelo. Disponible en: www.manualvuelo.es

Rodríguez, J. (2013). Densidad del aire, experiencia de laboratorio. Disponible en: https://youtu.be/TL-bbchI8hA