Densidad del aire: cómo varía según la temperatura, la presión y la humedad

La densidad del aire se define como la relación entre la masa de aire y el volumen que ocupa. Por convención, se estima que la densidad del aire es de aproximadamente 1.225 kg/m³ pero este valor se refiere sólo al aire seco y por lo tanto libre de humedad, a una temperatura de 15° y al nivel del mar, donde se registra una presión de 1 atmósfera. Esta aclaración debe hacerse porque ayuda a comprender un concepto de importancia primordial: cuando hablamos de la densidad del aire debemos ser conscientes de que este valor nunca es único porque depende de otros factores como la temperatura, la presión y la humedad.

De manera similar, la densidad del aire es un valor importante en algunas áreas incluyendo la meteorología : cuando hay diferencias de densidad, también hay diferencias de presión y éstas están estrechamente relacionadas con el movimiento de los vientos.

Densidad del aire: ¿qué le afecta?

Como acabamos de mencionar, la densidad del aire está influenciada por tres parámetros importantes: temperatura, presión y humedad. En particular, si la presión disminuye la densidad del aire también disminuye, mientras que si la temperatura y la humedad disminuyen la densidad del aire aumenta. Veamos más de cerca estas relaciones, que son fundamentales.

Densidad del aire y presión atmosférica

Considerando una condición igual de humedad y temperatura, la densidad del aire como hemos mencionado tiende a aumentar con el incremento de la presión. Dado que, como ya hemos visto en otro estudio, la presión atmosférica tiende a disminuir con la altitud, podemos concluir que la densidad del aire sigue la misma tendencia ya que es directamente proporcional a la presión. En consecuencia, a mayores altitudes el aire será menos denso que al nivel del mar.

Densidad y temperatura del aire

Al contrario de lo que acabamos de ver que ocurre con las variaciones de la presión atmosférica, la densidad del aire es inversamente proporcional a la temperatura. Esto significa que con el aumento de las temperaturas la densidad tiende a disminuir, considerando siempre las otras dos medidas (presión y tasa de humedad) sin cambios. Por lo tanto, en la práctica cuando hace mucho calor el aire es menos denso mientras que cuando las temperaturas son muy bajas la densidad del aire es particularmente acentuada.

Densidad y humedad del aire

Por último, el tercer valor que influye en la densidad del aire que nos rodea es la humedad , que como hemos visto es un factor importante en la climatología porque está estrechamente relacionado con las temperaturas. Suponiendo que los valores de presión atmosférica y temperatura permanecen inalterados, hay una relación de proporcionalidad inversa entre la densidad del aire y su humedad. Esto significa que cuanto más húmedo sea el aire, menos denso será. Para dar un ejemplo práctico, hemos visto que por convención el valor de la densidad del aire seco (con un contenido de humedad por lo tanto en 0) es aproximadamente 1.225 kg/m³. En condiciones con un mayor grado de humedad, como el 40%, el valor tiende a disminuir y se asienta alrededor de 1.222 kg/m³.