Calculadora de densidade do ar
Esta calculadora de densidade do ar informa a massa de ar por metro cúbico. A 15 °C e 1013,25 hPa (atmosfera padrão) ela é de 1,22501 kg/m³; o ar quente e úmido é um pouco mais leve.
Exemplo: Temperatura do ar 15 °C · Pressão atmosférica 1.013,25 hPa · Umidade relativa 0 % → Resultado: ρ = 1,22501 kg/m³ (densidade do ar). Fonte: Atmosfera padrão ICAO (15 °C, 1013,25 hPa, 1,225 kg/m³); fórmula de Magnus segundo Alduchov/Eskridge (1996). Atualizado em: .
Como o cálculo é feito
A densidade do ar é a massa de ar contida em um metro cúbico. Ela depende da temperatura, da pressão e da umidade, e influencia o arrasto, a sustentação das asas, a potência dos motores e a troca de calor.
Como se calcula
O ar seco se comporta como um gás ideal: ρ = p / (R·T), com a constante específica R = 287,05 J/(kg·K) e a temperatura absoluta T em kelvin. Com umidade, o vapor de água é tratado à parte: sua pressão parcial pv é a umidade relativa vezes a pressão de vapor saturado ps (fórmula de Magnus). Então ρ = (p − pv) / (R_d·T) + pv / (R_v·T), com R_v = 461,495 J/(kg·K).
Exemplo
Atmosfera padrão: 15 °C, 1013,25 hPa, ar seco. T = 288,15 K, logo ρ = 101325 / (287,05 · 288,15) = 1,22501 kg/m³ (ou 0,076475 lb/ft³). A 25 °C e 60 % de umidade relativa, ps = 31,6174 hPa e pv = 18,9704 hPa; a densidade cai para 1,17555 kg/m³, contra 1,18393 kg/m³ do ar seco, cerca de 0,7 % a menos.
- O vapor de água (18 g/mol) é mais leve que o ar (29 g/mol); por isso o ar úmido é menos denso.
- Cada 10 K de aquecimento reduz a densidade em cerca de 3,5 % a pressão constante.
- A calculadora usa a pressão da estação; boletins de tempo costumam informar a pressão reduzida ao nível do mar.
Perguntas frequentes
Qual é a densidade do ar ao nível do mar?
Na atmosfera padrão (15 °C, 1013,25 hPa, ar seco) ela é de 1,22501 kg/m³, arredondada 1,225 kg/m³.
Por que o ar úmido é menos denso que o ar seco?
As moléculas de água (18 g/mol) tomam o lugar de moléculas mais pesadas de nitrogênio e oxigênio (28 e 32 g/mol). A 25 °C e 60 % de umidade a diferença é de cerca de 0,7 %.
Qual pressão devo informar?
A pressão real do local. Ela cai com a altitude: a cerca de 1000 m é de uns 900 hPa e a densidade diminui na mesma proporção.
Fontes e base legal
- Atmosfera padrão ICAO (15 °C, 1013,25 hPa, 1,225 kg/m³); fórmula de Magnus segundo Alduchov/Eskridge (1996)
- Wikipedia – Dichte der Luft (densidade do ar)
Última atualização: · Princípios editoriais
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