Densità Aria: come varia in base a temperatura, pressione e umidità

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Densità-aria

La densità dell’aria è definita come il rapporto tra la massa l’aria ed il volume che questa occupa. Per convenzione, viene stimata una densità aria pari a circa 1,225 kg/m³ ma questo valore si riferisce esclusivamente all’aria secca e quindi priva di umidità, ad una temperatura di 15° e al livello del mare, dove si registra una pressione pari ad 1 atmosfera. Questa precisazione deve essere fatta perchè aiuta a comprendere un concetto di primaria importanza: quando si parla di densità aria bisogna essere consapevoli che questo valore non è mai univoco in quanto dipendente da altri fattori come appunto la temperatura, la pressione e l’umidità

Allo stesso modo, la densità dell’aria è un valore importante in alcuni settori tra cui la meteorologia: quando si registrano infatti differenze di densità, ne conseguono anche differenze di pressione e queste sono strettamente connesse con lo spostamento dei venti.

Densità aria: da cosa è influenzata?

Come abbiamo appena accennato, la densità dell’aria è influenzata da tre importanti parametri ossia temperatura, pressione e umidità. In particolare, se la pressione diminuisce anche la densità dell’aria cala, mentre se la temperatura e l’umidità diminuiscono la densità dell’aria aumenta. Vediamo più da vicino queste relazioni, che sono fondamentali.

Densità aria e pressione atmosferica

Pressione-atmosfericaConsiderando una condizione di parità di umidità e temperatura, la densità dell’aria come abbiamo accennato tende ad aumentare con l’aumento della pressione. Poichè come abbiamo già visto in un altro approfondimento la pressione atmosferica tende a diminuire con l’altitudine, possiamo concludere che la densità dell’aria segue lo stesso andamento visto che è direttamente proporzionale con la pressione. Di conseguenza, a quote più elevate l’aria sarà meno densa rispetto al livello del mare. 

Densità aria e temperatura

Al contrario di quanto abbiamo appena visto accadere con le variazioni di pressione atmosferica, la densità dell’aria risulta essere inversamente proporzionale alla temperatura. Questo significa che con l’aumentare delle temperature la densità tende a diminuire, sempre considerando invariate le altre due misure (pressione e tasso di umidità). In pratica quindi, quando fa molto caldo l’aria è meno densa mentre quando le temperature sono molto basse la densità dell’aria è particolarmente accentuata. 

Densità aria e umidità

Infine, il terzo valore che influenza la densità dell’aria che ci circonda è l’umidità, che come abbiamo visto rappresenta un fattore importante in climatologia perchè strettamente connessa con le temperature. Ipotizzando che i valori di pressione atmosferica e temperatura rimangano invariati, tra la densità dell’aria ed il tasso di umidità della stessa esiste un rapporto di proporzionalità inversa. Questo significa che più l’aria è umida, meno questa sarà densa. Per fare un esempio pratico, abbiamo visto che per convenzione il valore della densità aria secca (con grado di umidità quindi a 0) è pari a circa 1,225 kg/m³. In condizioni con grado di umidità più elevato come ad esempio il 40%, il valore tende a diminuire e si assesta intorno ai 1,222 kg/m³.

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