A figura abaixo mostra exemplos de cálculo da densidade do ar; para navegar nas folhas de cálculo use a barra de rolagem à direita.
1.1 Density of air calculations
1.1.1 - Temperature and pressure ( Dry air density calculation )
The density of dry air can be calculated using the ideal gas law, expressed as a function of temperature and pressure:
(Equation 1.1.1)
para:
absolute pressure,
converting into consistent units with the equation, of to
absolute pressure,
absolute temperature,
specific gas constant for dry air,
substituting:
(Calculation 1.1.1)
the air density is:
(Result 1.1.1)
1.1.2 - Humidity ( Density of humid air calculation )
The density of humid air may be calculated as a mixture of ideal gases. In this case, the partial pressure of water vapor is known as the vapor pressure. Using this method, error in the density calculation is less than 0.2% in the range of −10 °C to 50 °C.
The density is found by:
(Equation 1.1.2) ,or
(Equation 1.1.2) ,otherwise.
to:
Partial pressure of dry air, (calculated below by 1.1.2.3)
converting to units consistent with the equation, to for
Partial pressure of dry air,
Specific gas constant for dry air, 287.058 J.kg^{-1}.K^{-1}</math>
Absolute temperature,
Pressure of water vapor, (calculated below by 1.1.2.1)
converting to units consistent with the equation, to for
Pressure of water vapor,
Specific gas constant for water vapor,
Molar mass of dry air,
Molar mass of water vapor,
Ideal gas constant,
replacing:
(Calculation 1.1.2) ,or
(Calculation 1.1.2) ,other form.
the density of moist air is:
(Result 1.1.2)
Note:
The difference between the two calculations below the is due to rounding utilized.
1.1.2.1 - Humidity ( Partial pressure of water vapor calculation )
A pressão de vapor da água pode ser calculada pela pressão de saturação do vapor e a umidade relativa, sendo obtida por:
(Equation 1.1.2.1)
para:
Umidade relativa,
Pressão de saturação do vapor, (calculated below by 1.1.2.2)
substituindo:
(Calculation 1.1.2.1)
Pressão de vapor da água
a pressão de vapor da água fica:
(Resultado 1.1.2.1)
1.1.2.2 - Umidade ( Calculation da pressão de saturação do vapor da água )
A pressão de saturação de vapor d'água em qualquer temperatura é a pressão de vapor quando a umidade relativa é de 100%.
Uma Equation usada para obter a pressão de saturação do vapor é:
(Equation 1.1.2.2)
onde é em graus C.
para:
temperatura,
substituindo:
(Equation 1.1.2.2)
a pressão de saturação do vapor fica:
ou (Resultado 1.1.2.2)
Nota:
Este resultado da Equation dará a pressão em hPa (100 Pa, equivalente a unidade em desuso milibar, 1 mbar = 0.001 bar = 0.1 kPa)
1.1.2.3 - Umidade ( Calculation da pressão parcial do ar seco )
A pressão parcial do ar seco é obtida considerando a pressão parcial, resultando em:
(Equation 1.1.2.3)
Onde simplesmente denota o valor observado da pressão absoluta.
para:
Pressão absoluta local,
Pressão do vapor d'água, (calculado acima por 1.1.2.1)
substituindo:
(Calculation 1.1.2.3)
a pressão parcial do ar seco fica:
(Resultado 1.1.2.3)
1.1.3 - Altitude ( Calculation da densidade em função da Altitude )
Para calcular a densidade do ar em função da altitude, são necessários os parâmetros listados abaixo, juntamente com os seus valores de acordo com a Atmosfera padrão internacional, utilizando no Calculation a constante de gás universal no lugar da constante específica do ar:
A densidade pode ser calculada de acordo com a Equation molar da lei do gás ideal:
(Equation 1.1.3)
para:
altitude,
pressão atmosférica absoluta, (calculated below by 1.1.3.2)
convertendo em unidades consistentes com a Equation, de para
pressão atmosférica absoluta,
temperatura atmosférica, (calculated below by 1.1.3.1)
constante do gás ideal,
massa molar do ar seco,
substituindo:
(Calculation 1.1.3)
a densidade do ar fica:
(Resultado 1.1.3)
1.1.3.1 - Altitude ( Calculation da temperatura em função da Altitude )
A temperatura na altitude em metros acima do nível do mar é aproximada pela seguinte fórmula (somente válida dentro da troposfera)
(Equation 1.1.3.1)
para:
altitude,
temperatura atmosférica padrão ao nível do mar,
taxa de gradiente adiabático,
substituindo:
(Calculation 1.1.3.1)
a temperatura do ar fica:
(Resultado 1.1.3.1)
1.1.3.2 - Altitude ( Calculation da pressão em função da Altitude )
