¿Qué factores afectan la densidad del aire?
La densidad es la medición de la masa de un material en un volumen de espacio dado. Para un sólido, la densidad permanece constante incluso cuando su entorno cambia. La densidad de una barra de oro es la misma al nivel del mar, debajo del océano y en la cima del Monte Everest. Para un gas como el aire, la densidad se ve afectada por los cambios en la presión, la temperatura y la humedad. Los cambios en la densidad del aire pueden modificar la facilidad con que un objeto se mueve e incluso puede causar problemas de salud.
El aire es una mezcla de nitrógeno, oxígeno y otros gases traza. Las moléculas de estos gases generalmente se mueven rápidamente, rebotando entre sí. Cuando el medio ambiente es constante sin cambios en la temperatura, la presión o la humedad, la masa de aire en un volumen de espacio dado permanecerá estable. El valor de la densidad del aire, generalmente dado en kilogramos por metro cúbico, se calcula en lugar de medirse directamente.
aumenta o disminuye en la presión del aire puede afectar la densidad del aire. Las dos razones principales de los cambios en la presión del aire sonAltitud y sistemas meteorológicos. De estos, la altitud es la más significativa.
En su mayor parte, el aire se vuelve más denso a medida que aumenta la presión del aire. La presión adicional obliga a las moléculas de aire más juntas, lo que resulta en más masa en el volumen dado. A medida que aumenta la altitud, la presión del aire disminuye: hay menos presión que empujan las moléculas de aire. Esta disminución en la densidad del aire significa que un subido de montaña a grandes altitudes se pone menos oxígeno cuando respira. Los pulmones contienen el mismo volumen, pero la menor densidad del aire significa que hay menos oxígeno en el espacio.
La temperatura es el otro factor principal que puede tener un efecto sobre la densidad del aire. Cuando la temperatura aumenta, las moléculas de aire se mueven más rápido y rebotan más; Por lo tanto, las temperaturas más altas dan como resultado una menor densidad del aire. Cuando el aire es más denso, crea arrastre en los objetos que se mueven a través de él. Por ejemplo, unLa pelota de golf golpeó un día caluroso en un campo de golf en la cima de una montaña irá más allá de un hit en un día frío en el nivel del mar. La alta temperatura y la presión de aire más baja encontrada a altas altitudes se combinan para reducir la densidad del aire.
Aunque es un efecto relativamente menor, la humedad o la cantidad de humedad en la atmósfera también puede cambiar la densidad del aire. Sorprendentemente, cuanto más humedad hay en el aire da como resultado una menor densidad del aire. Dado que el número de moléculas es constante, cuando el número de moléculas de agua aumenta el número de moléculas de nitrógeno y oxígeno debe disminuir. El peso molecular del agua es mucho más bajo que el del aire seco cuyo peso está dominado por nitrógeno y oxígeno. A alta humedad, por lo tanto, la densidad del aire disminuye debido a la masa reducida en un volumen dado.