Densità assoluta del vapore acqueo
Una pressione di vapore di 2339 Pa a 293,15 K, circa 20 °C, corrisponde a circa 17,3 grammi di vapore acqueo in ogni metro cubo d’aria. L’umidità relativa da sola non le dà questa massa. Gratis nel suo browser.
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Esempio risolto
- Pressione di vapore
- 2339
- Creatività
- 293,15
- Temperatura (°C)
- 20 kg/m³
- Massa molare
- 0,01801528
- Costante dei gas
- 8,314462618
- Costante specifica del gas
- 461,522808305
Meteorologi, ingegneri HVAC, gestori di serre e studenti di termodinamica dell'aria umida spesso necessitano della massa assoluta di vapore acqueo in un metro cubo d'aria quando conoscono solo la pressione di vapore e la temperatura dell'aria. L'umidità relativa da sola non fornisce quella massa: servono ancora la pressione parziale del vapore e la temperatura assoluta che compaiono nell'espressione del gas ideale per la densità. Questo calcolatore di densità assoluta del vapore acqueo accetta la pressione parziale del vapore acqueo e la temperatura assoluta in kelvin, applica ρ_v uguale a e per M_w su R per T con le costanti SI standard dell'acqua e restituisce la densità in chilogrammi per metro cubo e in grammi per metro cubo.
Cosa significa la densità assoluta del vapore acqueo e come funziona ρ_v = e·M_w/(R·T)
La densità assoluta del vapore acqueo — detta anche umidità assoluta quando espressa come massa di vapore per unità di volume — è la massa di vapore acqueo contenuta in un metro cubo di aria umida. Non è la stessa cosa dell'umidità relativa, che è un rapporto adimensionale tra la pressione di vapore reale e quella di saturazione alla stessa temperatura. Non è nemmeno il rapporto di umidità o il rapporto di miscela, che confrontano la massa di vapore con la massa di aria secca.
La densità assoluta risponde a una domanda fisica diretta: quanti chilogrammi di molecole di H2O occupano ogni metro cubo sotto la pressione parziale di vapore misurata. Qui e è la pressione parziale del vapore acqueo in pascal, M_w è la massa molare del vapore acqueo (predefinito 0.01801528 chilogrammi per mole), R è la costante universale dei gas (predefinito 8.314462618 joule per mole per kelvin) e T è la temperatura assoluta in kelvin.
Il risultato è densità di massa SI in chilogrammi per metro cubo; la risposta moltiplica anche per mille per dare grammi per metro cubo, unità comune in tabelle e strumenti di umidità. La formula assume comportamento di gas ideale solo della pressione parziale del vapore; non richiede la pressione dell'aria secca in ingresso, perché la densità assoluta del vapore dipende da e e T, non dalla pressione totale di stazione. Quando la pressione di vapore è zero, la densità è zero (aria secca senza massa di vapore).
Chi ha bisogno della densità assoluta del vapore
I notebook meteorologici e climatici convertono la pressione di vapore misurata o di modello e la temperatura dell'aria in umidità assoluta per bilanci di umidità, stime di calore latente e confronto con la densità di massa dei sensori di umidità. I sistemi di controllo climatico di serre e musei tracciano grammi di vapore acqueo per metro cubo per impostare set point di deumidificazione stabili quando la temperatura oscilla.
Gli script di messa in servizio HVAC necessitano di un oracolo deterministico di umidità assoluta dalla pressione parziale psicrometrica senza incorporare costanti di gas ad hoc in ogni foglio di calcolo. I corsi di scienze dell'atmosfera usano un calcolatore di densità assoluta del vapore acqueo affinché gli studenti verifichino i problemi di gas ideale del manuale e vedano che un'umidità relativa del cento per cento a temperature diverse implica masse di vapore per metro cubo diverse. Pressione di vapore non valida o temperatura assoluta zero non consuma il saldo.
Casi d'uso
Bilanci di umidità e notebook climatici
Converta la pressione di vapore di modello o stazione e la temperatura assoluta in umidità assoluta in kg/m³ o g/m³ per flussi di umidità e calore latente.
Set point di serra e HVAC
Tracci grammi di vapore acqueo per metro cubo da e e T misurati affinché gli obiettivi di deumidificazione restino significativi quando cambia la temperatura dell'aria.
Domande frequenti
Cosa succede se la temperatura assoluta è zero?
La formula di densità del gas ideale divide per T ed è indefinita allo zero assoluto; le temperature non positive non vengono addebitate.
È la stessa cosa dell'umidità relativa?
La densità assoluta del vapore acqueo è massa di vapore per metro cubo e dipende solo da e e T (più M_w e R), non dalla pressione di vapore di saturazione.
Quali unità devo usare per la pressione di vapore?
I valori SI predefiniti si aspettano pascal (Pa). Converta da hPa o mbar moltiplicando per 100 (es. 23.39 hPa → 2339 Pa). La temperatura deve essere in kelvin, non in Celsius.
Serve la pressione totale dell’aria?
No. La densità assoluta del vapore dipende solo dalla pressione parziale del vapore stesso e dalla temperatura assoluta, quindi la pressione della stazione non entra nel calcolo. Inserisca la pressione di vapore in pascal e la temperatura in kelvin.
Come converto la temperatura da Celsius a kelvin?
Aggiunga 273,15 al valore in Celsius. Per esempio, 20 °C diventano 293,15 K, che con una pressione di vapore di 2339 Pa danno circa 17,3 grammi di vapore acqueo per metro cubo.
Strumenti correlati
Per sviluppatori — accesso via API
Tutto quello che vedi in questa pagina è disponibile anche via API. Questa sezione è per i team che vogliono integrarlo nei propri sistemi; chi non ne ha bisogno può semplicemente usare lo strumento qui sopra.
Endpoint
Autenticazione con Bearer token: un POST mette in coda l'attività e il risultato arriva via webhook o link firmato.
Chiamala dal tuo stack
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"temperature": 293.15
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req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/earth/water-vapor-density", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Esempio di richiesta
{
"vapor_pressure": 2339,
"temperature": 293.15
}Esempio di risposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "earth.water_vapor_density",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}L'API è asincrona: ricevi subito un task_id e puoi fare polling fino a 1 richiesta al secondo.
Prezzi
Prezzo pubblicato, senza token né crediti. Se l'attività fallisce, non paghi.
Errori
| HTTP | Codice | Significato |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Chiave API mancante o non valida: controlla l'header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Credito esaurito: ricarica per continuare a eseguire attività. |
404 | unknown_type | Tipo di attività sconosciuto: controlla il campo type della richiesta. |
429 | rate_limited | Troppe richieste in poco tempo: rallenta e riprova tra qualche secondo. |
Note tecniche
La temperatura assoluta zero viene rifiutata con invalid_input perché la formula del gas ideale divide per T.
Cosa significa la densità assoluta del vapore acqueo e come funziona ρ_v = e·M_w/(R·T)
Trattando il vapore acqueo come gas ideale a temperature e pressioni parziali atmosferiche ordinarie, l'equazione di stato di quel componente di pressione parziale è e V uguale a n R T, oppure e uguale a (rho_v su M_w) R T in forma di densità di massa. Risolvendo per la densità si ottiene la formula di lavoro di questa capacità: rho_v uguale a e per M_w diviso R per T. Una forma equivalente usa la costante specifica del vapore acqueo R_v uguale a R su M_w, circa 461.5 joule per chilogrammo per kelvin, così rho_v uguale a e su R_v T. Entrambe le forme sono algebricamente identiche; questo endpoint riporta la forma del gas universale e R_v per la visualizzazione. Quando la temperatura assoluta si avvicina a zero kelvin il denominatore si annulla, perciò T uguale a zero è un errore invalid_input esplicito anziché un successo infinito o NaN.
Contratto di ingresso, forma della risposta e comportamento in caso di errore
La pressione di vapore deve essere non negativa: una pressione parziale negativa non è fisica e viene rifiutata. La temperatura deve essere strettamente positiva. La temperatura assoluta zero viene rifiutata con un messaggio che la formula di densità del vapore acqueo del gas ideale divide per T ed è indefinita allo zero assoluto; le temperature negative falliscono in modo analogo come non positive. Esempio: pressione di vapore 2339 pascal a 293.15 kelvin (circa 20 gradi Celsius) con i valori predefiniti produce circa 17.3 grammi di vapore acqueo per metro cubo, coerente con l'umidità assoluta di saturazione vicino alla temperatura ambiente. La validazione fallita non viene addebitata. Invii con POST un corpo JSON con due numeri finiti obbligatori: vapor_pressure (alias e, vp, vapor_pressure_pa, partial_pressure, water_vapor_pressure), la pressione parziale del vapore acqueo in pascal; e temperature (alias t, temp, temp_k, temperature_k, absolute_temperature), la temperatura assoluta dell'aria in kelvin. Ogni campo può arrivare come numero JSON o come stringa numerica; campi mancanti, stringhe vuote e valori non finiti falliscono con invalid_input indicando il campo. L'opzionale molar_mass (alias mw, m_w, molar_mass_water, water_molar_mass) sostituisce la massa molare dell'acqua predefinita 0.01801528 chilogrammi per mole e deve essere positiva se fornita. L'opzionale gas_constant (alias r, R, universal_gas_constant) sostituisce la R SI predefinita e deve essere positiva se fornita. In caso di successo il corpo ripete vapor_pressure, temperature, temperature_c come T meno 273.15, molar_mass e se è stato usato il valore predefinito, gas_constant e se è stato usato il valore predefinito, specific_gas_constant R_v, density in chilogrammi per metro cubo, density_g_m3 in grammi per metro cubo, etichette di unità, stringhe formula e equation, method ideal_gas_water_vapor_density e un breve array steps. Abbini la risposta al proprio modello di pressione di vapore di saturazione se serve l'umidità relativa; questo endpoint non calcola e_s né RH dalla sola temperatura di bulbo secco.
Dove un'API di densità assoluta del vapore acqueo ha valore
Poiché l'implementazione è parse puro tier A, ogni chiamata riuscita costa il prezzo base pubblicato $0.002 senza token di modello né rete in uscita. Mantenga le richieste piccole, fissi density e density_g_m3 arrotondati nei test e otterrà densità di umidità assoluta riproducibili per compiti, dashboard e calcoli di umidità in produzione senza montare una libreria psicrometrica completa propria.
Casi di integrazione
Verifiche di umidità del gas ideale in aula
Permetta agli studenti di verificare ρ_v = e·M_w/(R·T) con pressioni parziali e temperature in kelvin del manuale, con widget gratuito deterministico e API corrispondente.
Domande tecniche
Come si calcola la densità assoluta del vapore acqueo da pressione di vapore e temperatura?
Invii vapor_pressure e in pascal e la temperatura assoluta T in kelvin. L'API restituisce ρ_v = e·M_w/(R·T) in kg/m³ e g/m³ con la massa molare dell'acqua e la costante SI predefinite, salvo sovrascrittura.
Quanto costa il calcolatore di densità assoluta del vapore acqueo?
Lo strumento nel browser è gratuito. Le richieste API usano il saldo KIT prepagato a $0.002 per chiamata riuscita; l'input non valido non viene addebitato.