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Calculadora de densidad del aire: con temperatura, presión y humedad

Calcula la densidad del aire húmedo a partir de la temperatura, la presión y la humedad relativa, con el valor para aire seco, la presión de vapor, el punto de rocío y la altitud de densidad.

Temperatura

Presión de la estación

Humedad relativa

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Cómo funciona

ρ = p_d ÷ (R_d × T) + p_v ÷ (R_v × T), con R_d = 287.06 y R_v = 461.5 J/(kg·K) · p_v = HR × e_s(T) (fórmula de Magnus) · p_d = P − p_v · T en kelvin

La densidad del aire baja cuando sube la temperatura, cuando baja la presión y, aunque parezca contradictorio, cuando aumenta la humedad: las moléculas de agua (18 g/mol) desplazan al nitrógeno y al oxígeno, que son más pesados (29 g/mol en promedio). Ese valor importa en el desempeño de los aviones (altitud de densidad), la puesta a punto de motores, la producción de los aerogeneradores y la balística. El cálculo trata el aire seco y el vapor de agua como dos gases ideales por separado, y la fórmula de Magnus da la presión de saturación del vapor a cada temperatura.

Ejemplo resuelto

A 25 °C, 1013.25 hPa y 50% de humedad relativa, la presión de saturación es de 31.62 hPa, así que el vapor aporta 15.81 hPa. El aire seco contribuye 1.1654 kg/m³ y el vapor 0.0115 kg/m³: en total 1.1769 kg/m³, un 0.59% menos que el aire seco y el 96.1% de la densidad estándar. Eso equivale a una altitud de densidad de unos 415 m.

Preguntas frecuentes

¿Uso la presión al nivel del mar o la de la estación?

La de la estación (presión absoluta). Los reportes del clima suelen dar la presión corregida al nivel del mar; réstale unos 12 hPa por cada 100 m de altitud para estimar la real.

¿Cuánto cambia la densidad con la altitud?

Cerca del nivel del mar, alrededor de 1.2% cada 100 m. A 2,000 m el aire tiene cerca del 80% de la densidad del nivel del mar, y en Ciudad de México, a unos 2,240 m, la diferencia se nota en motores y deportes.

¿Cuál es la densidad del aire en condiciones normales?

En la atmósfera estándar internacional, al nivel del mar, a 15 °C y 1013.25 hPa, el aire seco tiene 1.225 kg/m³. A 20 °C baja a unos 1.204 kg/m³.

¿Por qué el aire húmedo es menos denso que el seco?

Porque a la misma presión y temperatura cabe el mismo número de moléculas, y las de agua pesan menos que las de nitrógeno y oxígeno a las que sustituyen. El efecto es pequeño, de décimas de punto porcentual, pero real.

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Despeja ρ = m ÷ V para obtener densidad, masa o volumen con menús de unidades (g, kg, lb, mL, L, m³, ft³, g/cm³, lb/ft³ y más), tabla de densidades de materiales comunes, gravedad específica y pasos resueltos.

Esta calculadora tiene fines informativos. Verifica los resultados importantes antes de tomar decisiones.