ForHosting KIT · العلوم

حاسبة كثافة الهواء

عند 1013.25 hPa و15 °C ورطوبة نسبية 60 % يزن المتر المكعب من الهواء 1.220312 kg، أي أقل قليلًا من القيمة 1.225 الواردة في الكتب للهواء الجاف. أدخل الضغط والحرارة والرطوبة لتحصل على الكثافة في ظروفك. مجانية في متصفحك.

مجاني
يعمل في متصفحك
دون تسجيل
بياناتك لا تغادر جهازك

شغّل الأداة مجانًا اطّلع على الـAPI

استخدمها من الويبAPIالبريدTelegramالتطبيق قريبًا

مثال محلول

إذا أدخلت

الضغط (hPa): 1,013.25
درجة الحرارة (°C): 15
الرطوبة النسبية (%): 60

تحصل على

الكثافة (kg/m3): 1.220312
ضغط الهواء الجاف (hPa): 1,003.039968
ضغط بخار الماء (hPa): 10.210032

تُعيد حاسبة كثافة الهواء الوزن الفعلي للمتر المكعب الواحد من الهواء بوحدة kg/m³، انطلاقًا من الكميات الثلاث التي تسجلها محطة الطقس: الضغط الجوي ودرجة حرارة الهواء والرطوبة النسبية. إنها تنظر إلى الهواء الرطب بوصفه خليطًا مثاليًا من الهواء الجاف وبخار الماء، ولهذا تُظهر بدقة الأثر الذي ينساه معظم الناس: الهواء الرطب أخف من الهواء الجاف عند الضغط ودرجة الحرارة نفسيهما. يعتمد على هذا الرقم الطيارون ومهندسو التكييف والتهوية وهواة المقذوفات وكل من يختار حجم مروحة أو طائرة مسيّرة.

لماذا لا تكون كثافة الهواء قيمة ثابتة

تُورد الكتب المدرسية الرقم 1.225 kg/m³ وكأنه خاصية أصيلة في الكوكب، لكن هذه القيمة لا تصح إلا عند مستوى سطح البحر ودرجة حرارة 15 °C وهواء جاف. أما الهواء الحقيقي فيبتعد عنها في ثلاثة اتجاهات مستقلة، وتحاسب هذه الحاسبة عليها جميعًا. الضغط هو العامل المهيمن: فالكثافة تتناسب معه تناسبًا طرديًا، ولهذا يكون الهواء في دنفر، حيث الضغط نحو 850 hPa، أخف بنسبة 16 في المئة تقريبًا مما هو عليه عند مستوى سطح البحر حتى عند درجة الحرارة نفسها.

أما درجة الحرارة فتعمل في الاتجاه المعاكس وفق قانون الغاز المثالي: الهواء الدافئ يتمدد، فيحتوي كل متر مكعب على جزيئات أقل وتنخفض الكثافة. والرطوبة هي العامل الدقيق: جزيئات بخار الماء (كتلتها المولية نحو 18 g/mol) أخف من جزيئات النيتروجين والأكسجين التي تحل محلها (نحو 29 g/mol)، لذا يكون الهواء الرطب أقل كثافة قياسًا من الهواء الجاف عند ثبات الضغط ودرجة الحرارة. وقد يكون يوم صيفي حار رطب أسوأ لأداء الطائرات مما يوحي به الارتفاع وحده، وهذا بالضبط سبب وجود مفهوم ارتفاع الكثافة.

وبإدخال ضغط محطتك الفعلي وقراءة ميزان الحرارة وقيمة الرطوبة في هذه الأداة تحصل على الرقم الذي يهم في ظروفك بدلًا من مثالية مستوى سطح البحر.

كيف تتم عملية الحساب

تعامل الحاسبة الهواء الرطب بوصفه خليطًا مثاليًا من غازين: الهواء الجاف وبخار الماء. وانطلاقًا من الرطوبة النسبية ودرجة الحرارة اللتين تدخلهما، تقدّر أولًا ضغط بخار التشبع باستخدام معادلة Magnus، وهي علاقة تجريبية دقيقة ضمن كسور من واحد في المئة في أحوال الطقس المعتادة. وبضرب الناتج في الرطوبة النسبية نحصل على الضغط الجزئي الفعلي لبخار الماء في الهواء.

وبطرحه من الضغط الكلي يتبقى الضغط الجزئي للهواء الجاف، وينص قانون Dalton على أن المكوّنين يسهمان بشكل مستقل في كتلة الخليط. يخضع كل مكوّن بعد ذلك لقانون الغاز المثالي بثابت الغاز النوعي الخاص به: 287.058 J/(kg·K) للهواء الجاف و461.495 J/(kg·K) لبخار الماء، مع تحويل درجة الحرارة إلى كلفن. وبجمع الكثافتين نحصل على الكثافة الكلية بوحدة kg/m³، وهي تُقرَّب إلى ست خانات عشرية لضمان قابلية إعادة الإنتاج.

والنتيجة حتمية: الأرقام الثلاثة نفسها تُنتج دائمًا الرقم نفسه. لا توجد جداول مرجعية ولا استدعاءات شبكية ولا نموذج ارتفاع خفي — فأنت تزوّد الضغط المقاس، ولا تحتاج الأداة قط إلى تخمين ما إذا كنت على شاطئ أم على جبل.

قراءة النتيجة والأخطاء الشائعة

إلى جانب الكثافة نفسها، تعرض الاستجابة الضغطين الجزئيين المشتقين، أي مكوّن الهواء الجاف ومكوّن بخار الماء، حتى تتمكن من التحقق من صحة الفيزياء أو إعادة استخدامهما في حسابات لاحقة. الخطأ الأكثر شيوعًا في المدخلات هو الضغط: فكثير من البارومترات وتطبيقات الهواتف تعرض الضغط المُحوَّل إلى مستوى سطح البحر بدلًا من ضغط المحطة، واستخدام القيمة المحوَّلة في المرتفعات يبالغ في تقدير الكثافة. إذا كان مصدرك يعرض ضغط مستوى سطح البحر، فحوّله أولًا إلى ضغط المحطة أو قِسه ببارومتر محطة.

ويجب أن تكون درجة الحرارة درجة حرارة الهواء في الظل، لا قراءة سطح أو تعرّض لأشعة الشمس، وأن تعود الرطوبة النسبية إلى الموقع واللحظة نفسيهما. ترفض الأداة الضغط غير الموجب رفضًا قاطعًا لأن الكثافة غير معرّفة فيزيائيًا في تلك الحالة، كما ترفض الرطوبة خارج النطاق 0–100 في المئة. وعند درجة حرارة مرتفعة جدًا مقترنة برطوبة قريبة من التشبع، قد يقترب ضغط البخار من الضغط الكلي؛ فترفض الحاسبة تلك الحالة بصدق بدلًا من إرجاع رقم لا معنى له.

وتتراوح الإجابات النمطية من نحو 0.9 kg/m³ للمرتفعات الحارة الرطبة إلى نحو 1.4 kg/m³ للهواء البارد الجاف عند مستوى سطح البحر.

حالات الاستخدام

فحص ارتفاع الكثافة في الطيران

قدّر مدى خفة الهواء في مهبطك اليوم لتقييم مسافة الإقلاع ومعدل الصعود وقدرة المحرك قبل الطيران.

تحديد أحجام أنظمة التكييف والمراوح

حوّل التدفق الحجمي للهواء إلى تدفق كتلي باستخدام الكثافة الحقيقية للهواء في القناة بدلًا من ثابت عند مستوى سطح البحر.

المقذوفات وضبط الطائرات المسيّرة

أدخل كثافة الهواء الفعلية في نماذج المقاومة الهوائية لتتطابق تنبؤات المسار والبطارية مع الظروف الخارجية لا مع الغلاف الجوي القياسي.

الأسئلة الشائعة

كم تبلغ التكلفة؟

أما الحساب نفسه فيمكن إجراؤه مجانًا في متصفحك على هذه الصفحة.

ما الوحدات المستخدمة؟

الضغط بالهكتوباسكال (hPa، وهو يساوي عدديًا الميليبار)، ودرجة الحرارة بالدرجات المئوية، والرطوبة النسبية بالنسبة المئوية. وتُعاد الكثافة بوحدة kg/m³.

لماذا يكون الهواء الرطب أقل كثافة من الهواء الجاف؟

عند ثبات الضغط، تحل جزيئات بخار الماء الأخف محل جزيئات النيتروجين والأكسجين الأثقل، فيحتوي الحجم نفسه على كتلة كلية أقل. وتلتقط الحاسبة هذا الأثر عبر ثوابت الغاز المستقلة لمكوّنات الخليط.

هل أدخل ضغط مستوى سطح البحر أم ضغط المحطة؟

ضغط المحطة — أي الضغط المقاس فعليًا حيث يوجد الهواء. فالضغط المُحوَّل إلى مستوى سطح البحر من تقرير طقسي سيبالغ في تقدير الكثافة في المرتفعات.

ما مدى دقة النتيجة؟

في أحوال الطقس المعتادة، يتطابق نموذج الخليط المثالي مع معادلة Magnus لضغط التشبع مع المراجع السيكرومترية الكاملة ضمن فارق أقل بكثير من واحد في المئة.

أدوات ذات صلة

للمطوّرين — الوصول عبر API

كل ما في هذه الصفحة متاح برمجيًا. هذا القسم موجّه للفرق التقنية التي تريد ربط الأداة بأنظمتها الخاصة؛ بقية المستخدمين يمكنهم استخدام الأداة أعلاه مباشرة دون الحاجة لقراءة ما يلي.

الـEndpoint

POSThttps://api.kit.forhosting.com/phys/air-density

صادِق على طلبك بترويسة Bearer، وأرسل طلب POST واحدًا لتدخل مهمتك قائمة التنفيذ فورًا؛ ثم تستلم النتيجة عبر webhook أو رابط موقّع.

استدعِ الخدمة من بيئتك

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/phys/air-density \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"pressure_hpa":1013.25}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/phys/air-density", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "pressure_hpa": 1013.25
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/phys/air-density",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "pressure_hpa": 1013.25
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/air-density", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"pressure_hpa":1013.25}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"pressure_hpa":1013.25}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/phys/air-density", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

مثال على الطلب

{
  "pressure_hpa": 1013.25
}

مثال على الاستجابة

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "phys.air_density",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

الواجهة غير متزامنة: تستلم task_id فور الإرسال، ويمكنك الاستعلام عن الحالة بمعدل طلب واحد في الثانية.

الأسعار

لكل طلب$0.002

السعر معلن كما تراه: لا tokens ولا نظام نقاط؛ وإن فشلت المهمة فلن تُحاسَب عليها.

الأخطاء

HTTP	الرمز	المعنى
`401`	`unauthorized`	مفتاح الوصول مفقود أو غير صالح؛ تحقق من ترويسة Bearer في طلبك.
`402`	`insufficient_balance`	رصيدك لا يكفي لتنفيذ هذه المهمة؛ أعد شحن الرصيد ثم أعد المحاولة.
`404`	`unknown_type`	نوع المهمة المطلوب غير موجود في الكتالوج — راجع الاسم المرسل في الطلب.
`429`	`rate_limited`	تجاوزت الحد المسموح من الطلبات؛ انتظر قليلًا ثم أعد المحاولة.

ملاحظات تقنية

تعمل الشيفرة نفسها مجانًا في هذه الصفحة، بينما يجيب API مقابل $0.002 لكل استدعاء.

أسئلة تقنية

ماذا يحدث إذا كان الضغط صفرًا أو سالبًا؟

يُرفض الطلب بخطأ invalid_input ولا تُحتسب عليه رسوم، لأن كثافة الهواء لا معنى فيزيائيًا لها دون ضغط موجب.

اطّلع على توثيق KIT الكامل ←

شغّل الأداة مجانًا