Absolute Wasserdampfdichte
Ein Dampfdruck von 2339 Pa bei 293,15 K, also etwa 20 °C, bedeutet rund 17,3 Gramm Wasserdampf in jedem Kubikmeter Luft. Die relative Feuchte allein verrät Ihnen diese Masse nicht. Kostenlos in Ihrem Browser.
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Rechenbeispiel
- Dampfdruck
- 2.339
- Kreativität
- 293,15
- Temperatur (°C)
- 20 kg/m³
- Molare Masse
- 0,01801528
- Gaskonstante
- 8,314462618
- Spezifische Gaskonstante
- 461,522808305
Meteorologen, TGA-Ingenieure, Gewächshausbetreiber und Studierende der Thermodynamik feuchter Luft benötigen häufig die absolute Masse an Wasserdampf in einem Kubikmeter Luft, wenn nur der Dampfdruck und die Lufttemperatur bekannt sind. Die relative Feuchte allein liefert diese Masse nicht: Es braucht weiterhin den Partialdruck des Dampfes und die absolute Temperatur, die in der Idealgas-Ausdruck für die Dichte vorkommen. Dieser Rechner für absolute Wasserdampfdichte akzeptiert den Partialdruck des Wasserdampfs und die absolute Temperatur in Kelvin, wendet ρ_v gleich e mal M_w über R mal T mit den Standard-SI-Konstanten für Wasser an und liefert die Dichte in Kilogramm pro Kubikmeter und in Gramm pro Kubikmeter.
Was absolute Wasserdampfdichte bedeutet und wie ρ_v = e·M_w/(R·T) funktioniert
Die absolute Wasserdampfdichte — auch absolute Feuchte genannt, wenn sie als Dampfmasse pro Volumeneinheit ausgedrückt wird — ist die Masse des Wasserdampfs in einem Kubikmeter feuchter Luft. Sie ist nicht dasselbe wie die relative Feuchte, die ein dimensionsloses Verhältnis aus tatsächlichem Dampfdruck und Sättigungsdampfdruck bei derselben Temperatur ist. Sie ist auch nicht das Feuchteverhältnis oder das Mischungsverhältnis, die die Dampfmasse mit der Masse trockener Luft vergleichen.
Die absolute Dichte beantwortet eine direkte physikalische Frage: wie viele Kilogramm H2O-Moleküle jeden Kubikmeter unter dem gemessenen Dampfpartialdruck belegen. Dabei ist e der Wasserdampfpartialdruck in Pascal, M_w die molare Masse des Wasserdampfs (Standard 0.01801528 Kilogramm pro Mol), R die universelle Gaskonstante (Standard 8.314462618 Joule pro Mol pro Kelvin) und T die absolute Temperatur in Kelvin. Beide Formen sind algebraisch identisch; dieser Endpunkt meldet die Universalgasform und R_v für die Anzeige.
Das Ergebnis ist SI-Massendichte in Kilogramm pro Kubikmeter; die Antwort multipliziert außerdem mit tausend zu Gramm pro Kubikmeter, der Einheit vieler Feuchtetabellen und Instrumente. Die Formel setzt ideales Gasverhalten nur des Dampfpartialdrucks voraus; sie benötigt den Trockenluftdruck nicht als Eingabe, weil die absolute Dampfdichte von e und T abhängt, nicht vom Gesamtstationsdruck. Ist der Dampfdruck null, ist die Dichte null (trockene Luft ohne Dampfmasse).
Eingangsvertrag, Antwortform und Fehlerverhalten
Der Dampfdruck muss nichtnegativ sein: negativer Partialdruck ist unphysikalisch und wird abgelehnt. Die Temperatur muss strikt positiv sein. Absolute Temperatur null wird mit der Meldung abgelehnt, dass die Idealgas-Formel der Wasserdampfdichte durch T teilt und am absoluten Nullpunkt undefiniert ist; negative Temperaturen scheitern analog als nichtpositiv.
Beispiel: Dampfdruck 2339 Pascal bei 293.15 Kelvin (etwa 20 Grad Celsius) mit Standards ergibt rund 17.3 Gramm Wasserdampf pro Kubikmeter, konsistent mit der Sättigungs-Absolutfeuchte nahe Raumtemperatur. Werte werden auf zwölf Dezimalstellen gerundet für stabile Goldens über Laufzeiten. Fehlgeschlagene Validierung wird nicht berechnet.
Wetter- und Klimanotizbücher wandeln gemessenen oder modellierten Dampfdruck und Lufttemperatur in absolute Feuchte für Feuchtebilanzen, Schätzungen latenter Wärme und den Vergleich mit Massendichten von Feuchtesensoren um. Klimasteuerungen in Gewächshäusern und Museen verfolgen Gramm Wasserdampf pro Kubikmeter, um Entfeuchtungs-Sollwerte stabil zu halten, wenn die Temperatur schwankt. TGA-Inbetriebnahme-Skripte brauchen ein deterministisches Orakel für absolute Feuchte aus psychrometrischem Partialdruck, ohne ad-hoc-Gaskonstanten in jedes Tabellenblatt einzubetten.
Atmosphärenwissenschaftskurse nutzen einen Rechner für absolute Wasserdampfdichte, damit Lernende Idealgas-Aufgaben aus dem Lehrbuch prüfen und sehen, dass relative Feuchte von einhundert Prozent bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Dampfmasse pro Kubikmeter bedeutet. Ungültiger Dampfdruck oder absolute Temperatur null wird nicht berechnet.
Anwendungsfälle
Feuchtebilanzen und Klimanotizbücher
Wandeln Sie Modell- oder Stationsdampfdruck und absolute Temperatur in absolute Feuchte in kg/m³ oder g/m³ für Feuchteflüsse und latente Wärme um.
Gewächshaus- und TGA-Sollwerte
Verfolgen Sie Gramm Wasserdampf pro Kubikmeter aus gemessenem e und T, damit Entfeuchtungsziele bei Lufttemperaturänderungen aussagekräftig bleiben.
Häufige Fragen
Was geschieht, wenn die absolute Temperatur null ist?
Die Idealgas-Dichteformel teilt durch T und ist am absoluten Nullpunkt undefiniert; nichtpositive Temperaturen werden nicht berechnet.
Ist das dasselbe wie relative Feuchte?
Absolute Wasserdampfdichte ist Dampfmasse pro Kubikmeter und hängt nur von e und T (plus M_w und R) ab, nicht vom Sättigungsdampfdruck.
Welche Einheiten soll ich für den Dampfdruck verwenden?
SI-Standards erwarten Pascal (Pa). Rechnen Sie von hPa oder mbar um, indem Sie mit 100 multiplizieren (z. B. 23.39 hPa → 2339 Pa). Die Temperatur muss in Kelvin sein, nicht in Celsius.
Brauche ich den Gesamtluftdruck?
Nein. Die absolute Dampfdichte hängt nur vom Partialdruck des Dampfes selbst und von der absoluten Temperatur ab, der Stationsdruck spielt keine Rolle. Geben Sie den Dampfdruck in Pascal und die Temperatur in Kelvin ein.
Wie rechne ich Celsius in Kelvin um?
Addieren Sie 273,15 zum Celsiuswert. So werden aus 20 °C genau 293,15 K, die mit einem Dampfdruck von 2339 Pa rund 17,3 Gramm Wasserdampf pro Kubikmeter ergeben.
Was passiert bei einer absoluten Temperatur von null?
Die Eingabe wird abgelehnt, denn die Formel teilt durch die absolute Temperatur und ist am absoluten Nullpunkt nicht definiert. Auch negative Kelvinwerte werden zurückgewiesen. Ein Dampfdruck von null ist dagegen erlaubt und ergibt einfach die Dichte null.
Verwandte Tools
Für Entwickler — API-Zugang
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Endpunkt
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Aufruf aus Ihrem Stack
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-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"vapor_pressure":2339,"temperature":293.15}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/earth/water-vapor-density", {
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"Content-Type": "application/json"
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"temperature": 293.15
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const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/earth/water-vapor-density",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"vapor_pressure": 2339,
"temperature": 293.15
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)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/earth/water-vapor-density", false, stream_context_create([
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"content" => '{"vapor_pressure":2339,"temperature":293.15}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"vapor_pressure":2339,"temperature":293.15}`)
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)Beispiel-Anfrage
{
"vapor_pressure": 2339,
"temperature": 293.15
}Beispiel-Antwort
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "earth.water_vapor_density",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}Die API arbeitet asynchron: Sie erhalten sofort eine task_id. Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.
Preis
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Fehler
| HTTP | Code | Bedeutung |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Der API-Schlüssel fehlt oder ist ungültig – prüfen Sie den Authorization-Header (Bearer). |
402 | insufficient_balance | Ihr Guthaben reicht für diese Aufgabe nicht aus – Aufladungen verfallen nicht. |
404 | unknown_type | Unbekannter Aufgabentyp – prüfen Sie das Feld „type“ gegen den Katalog. |
429 | rate_limited | Zu viele Anfragen – warten Sie kurz; Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt. |
Technische Hinweise
Absolute Temperatur null wird mit invalid_input abgelehnt, weil die Idealgasformel durch T teilt.
Was absolute Wasserdampfdichte bedeutet und wie ρ_v = e·M_w/(R·T) funktioniert
Behandelt man Wasserdampf bei gewöhnlichen atmosphärischen Temperaturen und Partialdrücken als ideales Gas, lautet die Zustandsgleichung für diese Partialdruckkomponente e V gleich n R T, beziehungsweise e gleich (rho_v über M_w) R T in Massendichteform. Löst man nach der Dichte, erhält man die Arbeitsformel dieser Fähigkeit: rho_v gleich e mal M_w geteilt durch R mal T. Eine äquivalente Form nutzt die spezifische Gaskonstante des Wasserdampfs R_v gleich R über M_w von etwa 461.5 Joule pro Kilogramm pro Kelvin, sodass rho_v gleich e über R_v T. Nähert sich die absolute Temperatur null Kelvin, verschwindet der Nenner — deshalb ist T gleich null ein expliziter invalid_input-Fehler statt eines unendlichen oder NaN-Erfolgs.
Eingangsvertrag, Antwortform und Fehlerverhalten
Senden Sie per POST einen JSON-Körper mit zwei erforderlichen endlichen Zahlen: vapor_pressure (Aliase e, vp, vapor_pressure_pa, partial_pressure, water_vapor_pressure), den Wasserdampfpartialdruck in Pascal; und temperature (Aliase t, temp, temp_k, temperature_k, absolute_temperature), die absolute Lufttemperatur in Kelvin. Jedes Feld darf als JSON-Zahl oder numerische Zeichenkette eintreffen; fehlende Felder, leere Zeichenketten und nicht-endliche Werte scheitern mit invalid_input unter Nennung des Feldes. Optionales molar_mass (Aliase mw, m_w, molar_mass_water, water_molar_mass) überschreibt die Standard-Wassermolmasse 0.01801528 Kilogramm pro Mol und muss bei Angabe positiv sein. Optionales gas_constant (Aliase r, R, universal_gas_constant) überschreibt das Standard-SI-R und muss bei Angabe positiv sein. Bei Erfolg spiegelt der Körper vapor_pressure, temperature, temperature_c als T minus 273.15, molar_mass und ob der Standard verwendet wurde, gas_constant und ob der Standard verwendet wurde, specific_gas_constant R_v, density in Kilogramm pro Kubikmeter, density_g_m3 in Gramm pro Kubikmeter, Einheitenbeschriftungen, formula- und equation-Zeichenketten, method ideal_gas_water_vapor_density und ein kurzes steps-Array wider. Kombinieren Sie die Antwort mit Ihrem eigenen Sättigungsdampfdruckmodell, wenn Sie relative Feuchte brauchen; dieser Endpunkt berechnet weder e_s noch RH allein aus der Trockenkugeltemperatur.
Wo eine API für absolute Wasserdampfdichte ihren Nutzen hat
Halten Sie Anfragen klein, pinnen Sie gerundetes density und density_g_m3 in Tests und erhalten Sie reproduzierbare absolute Feuchtedichten für Hausaufgaben, Dashboards und Produktions-Feuchteberechnungen, ohne eine vollständige psychrometrische Bibliothek selbst aufzubauen.
Integrationsbeispiele
Idealgas-Feuchteprüfungen im Unterricht
Lassen Sie Studierende ρ_v = e·M_w/(R·T) für Partialdrücke und Kelvin-Temperaturen aus dem Lehrbuch mit deterministischem Gratis-Widget und passender API prüfen.
Technische Fragen
Wie berechne ich die absolute Wasserdampfdichte aus Dampfdruck und Temperatur?
Senden Sie vapor_pressure e in Pascal und die absolute Temperatur T in Kelvin. Die API liefert ρ_v = e·M_w/(R·T) in kg/m³ und g/m³ mit Standard-Wassermolmasse und SI-Gaskonstante, sofern Sie diese nicht überschreiben.
Was kostet der Rechner für absolute Wasserdampfdichte?
Das Browser-Werkzeug ist kostenlos. API-Anfragen nutzen vorausbezahltes KIT-Guthaben zu $0.002 pro erfolgreichem Aufruf; ungültige Eingabe wird nicht berechnet.