Vilka faktorer påverkar lufttätheten?

Densitet är mätningen av materialets massa i en given rymdvolym. För ett fast ämne förblir densiteten konstant även när miljön ändras. Densiteten hos en guldstång är densamma vid havsnivån, under havet och på toppen av Mount Everest. För en gas som luft påverkas densiteten av förändringar i tryck, temperatur och fuktighet. Förändringar i lufttäthet kan ändra hur lätt ett objekt rör sig och till och med kan orsaka hälsoproblem.

Luft är en blandning av kväve, syre och andra spårgaser. Molekylerna i dessa gaser rör sig vanligtvis snabbt och studsar av varandra. När miljön är konstant utan förändringar i temperatur, tryck eller luftfuktighet, kommer luftmassan i en given rymdvolym att förbli stabil. Värdet på lufttäthet, vanligtvis anges i kilogram per kubikmeter, beräknas snarare än direkt uppmätt.

Ökningar eller minskningar av lufttrycket kan påverka lufttätheten. De två huvudsakliga orsakerna till förändringar i lufttrycket är höjd- och vädersystem. Av dessa är höjden den mest betydande.

För det mesta blir luften tätare när lufttrycket ökar. Det extra trycket tvingar luftmolekylerna närmare varandra, vilket resulterar i mer massa i den givna volymen. När höjden ökar minskar lufttrycket: det är mindre tryck som pressar luftmolekylerna ihop. Denna minskning av lufttätheten innebär att en bergsklättrare i höga höjder får mindre syre när han tar andetag. Lungorna innehåller samma volym men den lägre lufttätheten gör att det finns mindre syre i rymden.

Temperatur är den andra huvudfaktorn som kan påverka lufttätheten. När temperaturen ökar rör sig luftmolekylerna snabbare och studsar längre isär; därför ger högre temperaturer lägre lufttäthet. När luften är tätare skapar den drag på föremål som rör sig genom den. En golfboll som träffas på en varm dag på en golfbana på toppen av ett berg kommer till exempel att gå längre än en hit på en kall dag vid havsnivån. Den höga temperaturen och det lägre lufttrycket som finns i höga höjder kombinerar för att sänka lufttätheten.

Även om en relativt liten effekt kan fuktigheten eller mängden fukt i atmosfären också ändra lufttätheten. Överraskande, ju mer fukt som finns i luften resulterar i lägre lufttäthet. Eftersom antalet molekyler är konstant, när antalet vattenmolekyler ökar antalet kväve och syre molekyler måste minska. Vattenens molekylvikt är mycket lägre än för torr luft vars vikt domineras av kväve och syre. Vid hög luftfuktighet minskar därför lufttätheten på grund av den minskade massan i en given volym.