Densidad del aire a diferentes alturas

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Densidad del aire a diferentes alturas

calculadora de la densidad del aire en altitud

La densidad del aire depende de muchos factores y puede variar en diferentes lugares. Cambia principalmente con la temperatura, la humedad relativa, la presión y, por tanto, con la altitud (echa un vistazo a la tabla de densidad del aire que aparece a continuación). La presión atmosférica puede relacionarse con el peso del aire en un lugar determinado. Es fácil imaginar que cuanto más alto estés, menos aire hay sobre ti y la presión es menor (¡consulta nuestra definición de presión!). Por lo tanto, la presión del aire disminuye al aumentar la altitud. En el siguiente texto, descubrirás cuál es la densidad del aire a nivel del mar y la densidad del aire estándar.

La densidad del aire se suele indicar con la letra griega ρ, y mide la masa de aire por unidad de volumen (por ejemplo, g / m3). El aire seco está compuesto principalmente por nitrógeno (~78 %) y oxígeno (~21 %). El 1 % restante contiene muchos gases diferentes, entre otros, argón, dióxido de carbono, neón o helio. Sin embargo, el aire deja de ser aire seco cuando aparece vapor de agua.

Como mezcla de gases, el aire no tiene una densidad constante; este valor depende en gran medida de la composición del aire. La mayoría de los componentes tienen densidades similares y no influyen en la densidad global de forma sustancial. Una de las excepciones es el vapor de agua; cuanto más vapor de agua haya en el aire, menor será su densidad.

densidad del aire

La densidad del aire o densidad atmosférica, denotada ρ (griego: rho), es la masa por unidad de volumen de la atmósfera terrestre. La densidad del aire, al igual que la presión atmosférica, disminuye al aumentar la altitud. También cambia con la variación de la presión atmosférica, la temperatura y la humedad. A 101,325 kPa (abs) y 15 °C, el aire tiene una densidad de aproximadamente 1,225 kg/m3 (o 0,00237 slug/ft3), aproximadamente 1/1000 de la del agua según la ISA (International Standard Atmosphere)[cita requerida].

La densidad del aire es una propiedad utilizada en muchas ramas de la ciencia, la ingeniería y la industria, incluyendo la aeronáutica;[1][2][3] el análisis gravimétrico;[4] la industria del aire acondicionado[5]; la investigación atmosférica y la meteorología;[6][7][8] la ingeniería agrícola (modelización y seguimiento de los modelos de Transferencia Suelo-Vegetación-Atmósfera (SVAT));[9][10][11] y la comunidad de ingenieros que trabajan con aire comprimido.[12]

Dependiendo de los instrumentos de medición utilizados, se pueden aplicar diferentes conjuntos de ecuaciones para el cálculo de la densidad del aire. El aire es una mezcla de gases y los cálculos siempre simplifican, en mayor o menor medida, las propiedades de la mezcla.

calculadora de la densidad del aire

La densidad del aire o densidad atmosférica, denotada ρ (griego: rho), es la masa por unidad de volumen de la atmósfera terrestre. La densidad del aire, al igual que la presión atmosférica, disminuye al aumentar la altitud. También cambia con la variación de la presión atmosférica, la temperatura y la humedad. A 101,325 kPa (abs) y 15 °C, el aire tiene una densidad de aproximadamente 1,225 kg/m3 (o 0,00237 slug/ft3), aproximadamente 1/1000 de la del agua según la ISA (International Standard Atmosphere)[cita requerida].

La densidad del aire es una propiedad utilizada en muchas ramas de la ciencia, la ingeniería y la industria, incluyendo la aeronáutica;[1][2][3] el análisis gravimétrico;[4] la industria del aire acondicionado[5]; la investigación atmosférica y la meteorología;[6][7][8] la ingeniería agrícola (modelización y seguimiento de los modelos de Transferencia Suelo-Vegetación-Atmósfera (SVAT));[9][10][11] y la comunidad de ingenieros que trabajan con aire comprimido.[12]

Dependiendo de los instrumentos de medición utilizados, se pueden aplicar diferentes conjuntos de ecuaciones para el cálculo de la densidad del aire. El aire es una mezcla de gases y los cálculos siempre simplifican, en mayor o menor medida, las propiedades de la mezcla.

calculadora de la atmósfera estándar

La altitud es la elevación sobre el nivel medio del mar. La altitud afecta a la densidad del aire, que a su vez afecta a la potencia del aerogenerador. Por lo tanto, HOMER tiene en cuenta la altitud al calcular la potencia del aerogenerador.

La cantidad que utiliza HOMER es la relación de densidad del aire, que es la densidad real del aire dividida por la densidad del aire en condiciones estándar (nivel del mar, 15 grados Celsius). Al calcular la potencia del aerogenerador a la altitud especificada, HOMER multiplica la potencia obtenida de la curva de potencia del aerogenerador por la relación de densidad del aire. Utilizando la ley de los gases ideales, la relación de densidad del aire puede expresarse como sigue:

La altitud afecta tanto a la presión como a la temperatura. La Atmósfera Estándar de EE.UU. utiliza la hipótesis simplificadora de que, hasta una altitud de 11.000 m, la temperatura disminuye linealmente con la altitud según la siguiente ecuación:

En el lado derecho de la ecuación anterior, sólo z, la altitud, no es constante. Por lo tanto, con los supuestos que hemos utilizado, la relación de densidad del aire es una función únicamente de la altitud. Podemos utilizar esta ecuación para producir un gráfico de la relación de densidad del aire en función de la altitud, como se muestra a continuación: