La Densidad del Aire
La Densidad del aire
Denominamos densidad del aire a la cantidad de masa de aire por unidad de volumen.
La densidad del aire es el medio natural en el que nos desenvolvemos con nuestro avión.
Es esa “cosa” necesaria para que las fuerzas que actúan en el avión se puedan llevar a cabo, la sustentación, la tracción, la resistencia, etc. todas dependen de ella.
Si disminuimos la masa de aire por volumen todas las fuerzas que hemos mencionado anteriormente se verán afectadas, así como la potencia del motor de nuestro avión. Es importante saber que la densidad del aire disminuye con la altura y que esto afectará a las limitaciones operacionales del avión.
Los otros dos factores que es conveniente estudiar son la variación de la presión y la temperatura con la altura.
A medida que ascendemos en la atmósfera la temperatura sufre una variación. Ésta cambia de manera inversamente proporcional a la altura, es decir, la temperatura disminuye a medida que nos adentramos en el seno de la atmósfera. La temperatura disminuye a razón de 6,5 grados centígrados cada mil metros, o lo que es lo mismo 1,98 grados centígrados por cada mil pies hasta una altitud de 11000 metros, altura por encima de la cual su valor es constante de -56,5 grados centígrados.
La presión, que es la cantidad de fuerza aplicada por superficie, también sufre una variación a medida que ascendemos en el seno de la atmósfera.
La presión atmosférica disminuye a medida que ganamos altura a razón de 1 milibar cada 9 metros ó 1 pulgada por cada mil pies. La presión se mide también en hectopascales. 1 milibar equivale a 1 hectopascal.
Como calcular la Densidad del Aire.
La densidad de aire es una manera de expresar la masa de aire por unidad de volumen. Esta densidad en altitudes bajas es mayor que en la de altas altitudes y puede ser afectada por la temperatura y la humedad.
La densidad del aire tiene un valor importante a considerar en aplicaciones como el diseño de aeronaves o la aerodinámica de los vehículos. Los siguientes pasos te explicarán cómo calcularla.
Los pasos
Utiliza la Ley Ideal del Gas:
P*V = n*R*T
a veces se encuentra así
P*V = n*Rg*T
Donde:
P= es la presión del gas
V = el volumen del gas
n= el número de moles
R= la constante de los gases ideales R=0.082* (atmósferas*litros/moles*temperatura(Kelvin))
sistema internacional R=8.21*(J/mol*K) entonces la Presión en pascales y el volumen en m3
T= la temperatura del gas medida en Kelvin
n= Mol. En química, el Mol es una de las muchas representaciones de la masa, y es la que se utiliza para describir cómo participan las sustancias en una Reacción Química.
Un Mol es la cantidad de materia que contiene 6.023*1023 átomos o moléculas de la sustancia.
Sustituye la densidad en la ecuación de la Ley de Gas Ideal: D (densidad) = n/V D = P/R*T
Donde
D = densidad, P = presión, R = constante de gas= J/(kg_degK) = 287,05 para aire seco, T = temperatura
Sustituye los valores numéricos aplicables en la ecuación y resuelve para obtener la densidad.
Aquí hay un ejemplo para «Cálculos para densidad de altitud y sintonía de motores»: Usa los valores estándar ISA para condiciones al nivel del mar. P = 101325 Pa, T = 15 deg C,
La densidad del aire está calculada así: D = (101325) / (287,05 * (15 + 273,15)) = 1,2250 kg/m3
Consejos
La humedad en el aire es de hecho un factor que disminuirá el valor de la densidad del aire.
QUIERO SABER COMO SE CALCULA LA DENSIDAD DEL AIRE COMPRIMIDA.AGRADESCO UNA RESPUESTA CORDIALES SALUDOS ELLERO GORI
reemplazas la presion del 101325 por la presion de tu aire comprimido
Es un excelente informacion 🙂
excelente informacion.
Muy buena información…. y quedo muy agradecido
QUE BUENA INFORMACIÓN 🙂
gracias por el dato simple pero didáctico.
lo que deseo saber es como convertirlo el peso en libras por fas…!!!!! gracias
Te hemos enviado por email un convertidor de mediadas.
saludos
[…] que se desplaza desde el punto inicial hasta la parte superior de la atmósfera. A Causa de que la densidad del aire incrementa en el momento en el que la altura también aumenta, se hace muy complicado saber el […]
BUENA RESPUESTA APRENDI QUE MIENTRA VAMOS BAJANDO de la altura EL AIRE VA aumentando la densidad
urge conocer cuál es la diferencia entre aire y agua, densidades.
Densidades de algunas sustancias comunes a 1 atm (760 mm Hg)
Agua (hielo) a la temperatura de 0º – – – 0.917 gr/cm3 – – – 917 Kg/m3
Aire (liquido) a la temperatura de -183º – – – 1.14 gr/cm3 – – – 1140 Kg/m3
Oxígeno (liquido)a la temperatura de -183º – – – 1.14 gr/cm3 – – – 1140 Kg/m3
Agua Pura a la temperatura de 4º – – – 1.00 gr/cm3 – – – 1000 Kg/m3
Agua Pura a la temperatura de 30º – – – 0.996 gr/cm3 – – – 996 Kg/m3
Agua Pura a la temperatura de 100º – – – 0.958 gr/cm3 – – – 958 Kg/m3
Agua del mar a la temperatura de 15º – – – 1.025 gr/cm3 – – – 1025 Kg/m3
Aire a la temperatura de 0º – – – 0.00130 gr/cm3 – – – 1.30 Kg/m3
Aire a la temperatura de 10º – – – 0.00125 gr/cm3 – – – 1.25 Kg/m3
Aire a la temperatura de 20º – – – 0.00120 gr/cm3 – – – 1.20 Kg/m3
Aire a la temperatura de 30º – – – 0.00116 gr/cm3 – – – 1.16 Kg/m3
Dióxido de carbono a la temperatura de 0º – – – 0,00198 gr/cm3 – – – 1,98 Kg/m3
Hidrógeno a la temperatura de 0º – – – 0,0000899 gr/cm3 – – – 0,0899 Kg/m3
Nitrógeno a la temperatura de 0º – – – 0,00125 gr/cm3 – – – 1,25 Kg/m3
Oxígeno a la temperatura de 0º – – – 0,00143 gr/cm3 – – – 1,43 Kg/m3
Agua (vapor)a la temperatura de 100º – – – 0,000596 gr/cm3 – – – 0,596 Kg/m3
OBSERVACIÓN. La densidad del agua a 4°C es exactamente de 1,00 g/cm3 porque originariamente el gramo fue definido como la masa de un centímetro cúbico de agua pura a esta temperatura.
como se calcula la densidad del aire con tener una presión de 586 mm de Hg a una temperatura de 20ºc
Hemos añadido al artículo el cálculo de la densidad del aire
Partiendo de la Ecuación fundamental del Gas Ideal: PV = nRT y adicionalmente, n = W/MW y que, d=W/V, Entonces se puede escribir:
P =nRT/V
P = WRT/(MW. V)
P = dRT/MW
o:
P.MW = dRT
Reemplazar los datos en esta ecuación y listo., donde MW es el peso molecular y d la densidad.
Gracias por la informacion
agradezco la información y muy completa, agradezco tu información, una observación no me cuadra el resultado con el ejemplo, gracias, slds.
CONSULTA : AL CALCULAR LA DENSIDAD DEL AIRE USAN n/V ,PERO n = NUMERO DE MOLES Y DEBE SER LA MASA.
Gracias por la aportación, ya está corregida. Saludos