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La densità dell'aria, per definizione, è la massa totale d'aria in un volume unitario di atmosfera. Ha grande importanza in aeronautica e altre discipline scientifiche, incluse scienze marine e oceanografia. Ci sono due fattori principali che determinano la densità dell'aria: temperatura e pressione barometrica. Normalmente, la densità dell'aria è presa come 100% a condizioni di 85°F (29,4°C) e 29,2 pollici di pressione barometrica.
La densità dell'aria è minore ad altitudini maggiori e maggiore a quote minori. L'alta pressione barometrica attira le molecole d'aria vicine, risultando in più massa per volume unitario. Quindi, con aumento pressione, la densità aumenta. È per questo che agli alpinisti si raccomanda bombole d'ossigeno aggiuntive. Man mano che la densità diminuisce con l'altitudine, la concentrazione d'ossigeno cala alle quote elevate.
Temperature più alte fanno muovere le molecole d'aria molto più velocemente del normale, separandole. È per questo che temperature alte fanno diminuire rapidamente la densità dell'aria e temperature basse la fanno aumentare.
Anche se l'effetto dell'umidità sulla densità dell'aria non è quanto quello di temperatura e pressione, influenza la densità. La densità diminuisce con l'aumento del contenuto di umidità. Indipendentemente dai tipi di molecole, il numero totale è costante; quindi, aumento umidità causa aumento molecole d'acqua (H2O) a spese di ossigeno e azoto. Ma il peso molecolare di O2 e N2 è maggiore di H2O, ed è per questo che l'aumento di umidità fa diminuire la densità.
La legge dei gas ideali misura la densità del gas secco. Basata sul gas ideale ipotetico con sua equazione di stato. Anche se molto utile per determinare correttamente la densità in molte condizioni, ha limitazioni. Implica che tre fattori maggiori responsabili dei cambiamenti di densità: temperatura, pressione, umidità.
La densità dell'aria gioca ruolo importante in aeronautica e scienze spaziali. Per esempio, è cruciale misurarla esattamente prima di lanciare un razzo nello spazio. Un calcolo sbagliato può portare a traiettoria errata o esplosione. Importante anche per aerei. Anche piloti auto e moto considerano la densità prima delle gare.
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