Calculadora de densidad del aire
Calcula la densidad del aire húmedo a partir de su temperatura, su presión (o la altitud) y su humedad. Obtén el resultado en kg/m³ y lb/ft³, compáralo con el estándar de 1.225 kg/m³ a nivel del mar y mira cómo cambia con la temperatura, algo útil para ciclismo, drones, aerogeneradores, balística y climatización.
Última actualización:
presión absoluta, no corregida a nivel del mar (salvo que hayas elegido nivel del mar + altitud)
Cómo usar Calculadora de densidad del aire
- Elige de dónde viene la presión: un barómetro, tu altitud o la presión a nivel del mar del parte meteorológico más la altitud.
- Introduce la temperatura del aire en °C o °F.
- Introduce la presión y/o la altitud en la unidad que tengas.
- Introduce la humedad como humedad relativa o punto de rocío (0% para aire seco).
- Pulsa Calcular para ver la densidad, la comparación con el aire estándar y el desarrollo.
Tabla de densidad del aire a presión de nivel del mar (1013.25 hPa)
| Temperatura | Seco (kg/m³) | 50% HR (kg/m³) | 100% HR (kg/m³) | Seco (lb/ft³) |
|---|---|---|---|---|
| -20 °C (-4 °F) | 1.3944 | 1.3941 | 1.3937 | 0.08705 |
| -10 °C (14 °F) | 1.3414 | 1.3407 | 1.3400 | 0.08374 |
| 0 °C (32 °F) | 1.2923 | 1.2908 | 1.2893 | 0.08067 |
| 10 °C (50 °F) | 1.2466 | 1.2438 | 1.2409 | 0.07783 |
| 15 °C (59 °F) | 1.2250 | 1.2211 | 1.2172 | 0.07648 |
| 20 °C (68 °F) | 1.2041 | 1.1989 | 1.1936 | 0.07517 |
| 25 °C (77 °F) | 1.1839 | 1.1769 | 1.1700 | 0.07391 |
| 30 °C (86 °F) | 1.1644 | 1.1552 | 1.1460 | 0.07269 |
| 35 °C (95 °F) | 1.1455 | 1.1335 | 1.1215 | 0.07151 |
| 40 °C (104 °F) | 1.1272 | 1.1117 | 1.0962 | 0.07037 |
Atmósfera estándar por altitud
| Altitud | Presión | Temperatura | Densidad (kg/m³) | % del nivel del mar |
|---|---|---|---|---|
| 0 ft (0 m) | 1013.2 hPa | 15.0 °C | 1.2250 | 100.0% |
| 1,000 ft (305 m) | 977.2 hPa | 13.0 °C | 1.1896 | 97.1% |
| 2,000 ft (610 m) | 942.1 hPa | 11.0 °C | 1.1549 | 94.3% |
| 3,000 ft (914 m) | 908.1 hPa | 9.1 °C | 1.1210 | 91.5% |
| 5,000 ft (1,524 m) | 843.1 hPa | 5.1 °C | 1.0556 | 86.2% |
| 7,500 ft (2,286 m) | 767.1 hPa | 0.1 °C | 0.9779 | 79.8% |
| 10,000 ft (3,048 m) | 696.8 hPa | -4.8 °C | 0.9046 | 73.8% |
| 15,000 ft (4,572 m) | 571.8 hPa | -14.7 °C | 0.7708 | 62.9% |
Valores de la atmósfera estándar para aire seco. La densidad real en un día concreto depende de la temperatura, la presión y la humedad reales, que es lo que usa la calculadora.
Cómo funciona el cálculo
El aire se trata como una mezcla de dos gases ideales. La presión de vapor de agua se obtiene de la humedad mediante la fórmula de Magnus es(T) = 6.1094 × exp(17.625 T ÷ (T + 243.04)) hPa. La parte de aire seco y la de vapor se dividen cada una entre su constante de gas y la temperatura absoluta, y luego se suman. Esto coincide con la ecuación de densidad del aire CIPM-2007, más detallada, con una diferencia de alrededor del 0.1% en condiciones meteorológicas normales.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la fórmula de la densidad del aire?
Para el aire húmedo, ρ = P_d ÷ (R_d × T) + e ÷ (R_v × T), donde P_d es la presión parcial del aire seco en pascales, e la presión de vapor de agua, T la temperatura en kelvin, R_d = 287.05 J/(kg·K) y R_v = 461.495 J/(kg·K). Para el aire seco se reduce a la ley de los gases ideales ρ = P ÷ (R_d × T).
¿Cuál es la densidad del aire a nivel del mar?
La Atmósfera Estándar Internacional usa 1.225 kg/m³ (0.0765 lb/ft³) para aire seco a 15 °C y 1013.25 hPa. El aire real a nivel del mar va desde unos 1.15 kg/m³ en un día caluroso hasta más de 1.3 kg/m³ con mucho frío.
¿La humedad hace el aire más denso o más ligero?
Más ligero. Una molécula de agua (18 g/mol) es más ligera que la molécula media de aire seco (unos 29 g/mol), así que sustituir algo de aire seco por vapor de agua a la misma temperatura y presión reduce la densidad, normalmente en torno a un 0.5–2% en días cálidos y húmedos.
¿Cómo afecta la altitud a la densidad del aire?
La presión baja con la altura, así que la densidad también baja: alrededor de un 9% menos a 1,000 m (3,300 ft) y un 22% menos a 2,500 m (8,200 ft) en la atmósfera estándar. Eso reduce la resistencia aerodinámica, la potencia del motor, el empuje de la hélice y la producción de los aerogeneradores.
¿Debo introducir la presión de estación o la presión a nivel del mar?
La densidad depende de la presión real donde está el aire. Los partes meteorológicos dan la presión corregida a nivel del mar, así que en altitud elige "Presión a nivel del mar + altitud" y la calculadora la convierte. Un barómetro doméstico que no se ha ajustado a nivel del mar marca la presión de estación.
¿Por qué les importa la densidad del aire a ciclistas e ingenieros?
La resistencia aerodinámica, la sustentación y la potencia eólica son proporcionales a la densidad del aire. Una bajada del 5% en la densidad reduce la resistencia de un ciclista en un 5%, y la potencia de un aerogenerador P = ½ ρ A v³ también baja un 5%, así que se usa para estimar rendimientos, diseñar ventilación y en balística.
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