Calcolatore di densità dell'aria in kg/m³
A 1013,25 hPa, 15 °C e 60% di umidità relativa un metro cubo d'aria pesa 1,220312 kg, poco meno dei 1,225 dei manuali per l'aria secca. Inserisca pressione, temperatura e umidità e ottenga la densità per le sue condizioni. Gratis nel suo browser.
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Esempio risolto
- Pressione (hPa)
- 1013,25
- Temperatura (°C)
- 15
- Umidità relativa (%)
- 60
- Densità (kg/m3)
- 1,220312
- Pressione dell'aria secca (hPa)
- 1003,039968
- Pressione del vapore acqueo (hPa)
- 10,210032
Il calcolatore di densità dell'aria restituisce quanto pesa realmente un metro cubo d'aria, in kg/m³, a partire dalle tre grandezze fornite da una stazione meteo: pressione atmosferica, temperatura dell'aria e umidità relativa. L'aria umida viene modellata come una miscela ideale di aria secca e vapore acqueo, così il calcolo mostra correttamente l'effetto che quasi tutti dimenticano: a parità di pressione e temperatura, l'aria umida è più leggera di quella secca. Piloti, tecnici HVAC, appassionati di balistica e chiunque debba dimensionare un ventilatore o un drone lavorano con questo numero.
Perché la densità dell'aria non è una costante
I manuali citano 1.225 kg/m³ come se fosse una proprietà del pianeta, ma quel valore vale solo al livello del mare, a 15 °C e con aria secca. L'aria reale se ne discosta in tre direzioni indipendenti, e questo calcolatore le considera tutte. La pressione è il termine dominante: la densità le è direttamente proporzionale, ed è per questo che l'aria di Denver, circa 850 hPa, è più rarefatta di circa il 16 percento rispetto al livello del mare anche a parità di temperatura.
La temperatura agisce in senso opposto attraverso la legge dei gas ideali: l'aria calda si espande, quindi ogni metro cubo contiene meno molecole e la densità cala. L'umidità è il fattore più sottile. Le molecole di vapore acqueo (massa molare circa 18 g/mol) sono più leggere dell'azoto e dell'ossigeno che sostituiscono (circa 29 g/mol), quindi a pressione e temperatura fisse l'aria umida è misurabilmente meno densa di quella secca.
Una calda e umida giornata estiva può quindi penalizzare le prestazioni di un aereo più di quanto suggerisca la sola quota, ed è esattamente il motivo per cui esiste il concetto di altitudine densità. Inserendo in questo strumento la pressione reale della Sua stazione, la lettura del termometro e il valore dell'igrometro, Lei ottiene il numero che conta per le Sue condizioni invece di un'idealizzazione valida al livello del mare.
Come funziona il calcolo
Il calcolatore tratta l'aria umida come una miscela ideale di due gas: aria secca e vapore acqueo. A partire dall'umidità relativa e dalla temperatura stima dapprima la pressione di saturazione del vapore con la formula di Magnus, una relazione empirica precisa entro una frazione di punto percentuale nelle condizioni meteorologiche ordinarie. Moltiplicandola per l'umidità relativa si ottiene la pressione parziale effettiva del vapore acqueo nell'aria.
Sottraendola dalla pressione totale resta la pressione parziale dell'aria secca, e la legge di Dalton stabilisce che i due componenti contribuiscono in modo indipendente alla massa della miscela. Ciascun componente segue poi la legge dei gas ideali con la propria costante specifica: 287.058 J/(kg·K) per l'aria secca e 461.495 J/(kg·K) per il vapore acqueo, con la temperatura convertita in kelvin. La somma delle due densità fornisce la densità totale in kg/m³, arrotondata a sei decimali per garantire riproducibilità.
Il risultato è deterministico: gli stessi tre numeri in ingresso producono sempre lo stesso numero in uscita. Non ci sono tabelle di consultazione, né chiamate di rete, né modelli di quota nascosti: è Lei a fornire la pressione misurata, quindi lo strumento non deve mai indovinare se si trova in spiaggia o in montagna.
Come leggere il risultato ed errori frequenti
Accanto alla densità vera e propria, la risposta riporta le due pressioni parziali calcolate, quella dell'aria secca e quella del vapore acqueo, così Lei può verificare la fisica oppure riutilizzarle in ulteriori calcoli. L'errore di input più comune riguarda la pressione: molti barometri e applicazioni per telefono indicano la pressione ridotta al livello del mare anziché la pressione di stazione, e usare il valore ridotto in quota sovrastima la densità.
Se la Sua fonte riporta la pressione al livello del mare, la riconverta prima in pressione di stazione oppure la misuri con un barometro di stazione. La temperatura deve essere quella dell'aria all'ombra, non una lettura di superficie o al sole, e l'umidità relativa deve riferirsi allo stesso luogo e allo stesso momento. Lo strumento rifiuta senza eccezioni una pressione non positiva, perché lì la densità non è fisicamente definita, e rifiuta umidità al di fuori dell'intervallo 0–100 percento.
A temperature molto elevate combinate con umidità quasi satura, la pressione del vapore può avvicinarsi alla pressione totale; in quel caso il calcolatore si rifiuta onestamente di procedere anziché restituire un numero privo di significato. Le risposte tipiche vanno da circa 0.9 kg/m³ per altopiani caldi e umidi a circa 1.4 kg/m³ per aria fredda e secca al livello del mare.
Casi d'uso
Controlli di altitudine densità in aviazione
Stimi quanto è rarefatta l'aria sulla Sua pista oggi per valutare rullaggio di decollo, velocità di salita e potenza del motore prima del volo.
Dimensionamento HVAC e ventilatori
Converta una portata volumetrica in portata massica usando la densità reale dell'aria nel condotto invece di una costante al livello del mare.
Balistica e messa a punto dei droni
Inserisca la densità dell'aria effettiva nei modelli di resistenza aerodinamica, così traiettorie e previsioni di autonomia riflettono le condizioni esterne, non l'atmosfera standard.
Domande frequenti
Quanto costa?
Lo stesso calcolo è gratuito nel Suo browser su questa pagina.
Quali unità di misura usa?
Pressione in ettopascal (hPa, numericamente uguali ai millibar), temperatura in gradi Celsius, umidità relativa in percento. La densità viene restituita in kg/m³.
Perché l'aria umida è meno densa di quella secca?
A pressione fissa, le molecole di vapore acqueo, più leggere, sostituiscono le molecole di azoto e ossigeno, più pesanti, quindi lo stesso volume contiene meno massa totale. Il calcolatore cattura questo effetto attraverso le costanti dei gas separate dei componenti della miscela.
Devo inserire la pressione al livello del mare o quella di stazione?
La pressione di stazione, cioè quella effettivamente misurata dove si trova l'aria. La pressione ridotta al livello del mare di un bollettino meteo sovrastimerebbe la densità in quota.
Quanto è preciso il risultato?
Nelle condizioni meteorologiche ordinarie, il modello di miscela ideale con la formula di saturazione di Magnus concorda con i riferimenti psicrometrici completi con uno scarto ben inferiore all'un percento.
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Per sviluppatori — accesso via API
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}L'API è asincrona: ricevi subito un task_id e puoi fare polling fino a 1 richiesta al secondo.
Prezzi
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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
Lo stesso codice funziona gratuitamente su questa pagina e l'API risponde per $0.002 a chiamata.
Domande tecniche
Cosa succede se la pressione è zero o negativa?
La richiesta viene rifiutata con un errore invalid_input e non viene addebitato nulla, perché la densità dell'aria non ha significato fisico senza una pressione positiva.