Калькулятор

Плотность воздуха от температуры, давления и влажности

Калькулятор плотности воздуха в кг/м³: по температуре, давлению или высоте над морем и влажности. Покажет плотность сухого и влажного, удельный вес и массовый расход в кг/ч для расчёта вентиляции и калорифера.

Для притока зимой берут температуру улицы или воздуха после калорифера, смотря что считаете.

0 означает сухой воздух. Возьмите показание гигрометра.

Из проекта или паспорта установки. Не нужен, оставьте пустым.

Результат

Плотность воздуха — кг/м³

Сухой воздух при тех же t и давлении — кг/м³

Удельный вес — Н/м³

Давление в расчёте — кПа

Давление водяного пара — кПа

Массовый расход воздуха — кг/ч

Воздуховод с потоком воздуха: термометр меряет температуру в потоке, гигрометр влажность, барометр давление или берут высоту места над морем L, м³/ч расход, для кг/ч t, °C температура в потоке φ, % влажность p, кПа барометр или высота H над морем
Что мерить: температуру воздуха в том месте, где он проходит через установку, давление по барометру (или взять высоту места над морем) и относительную влажность.

Плотность воздуха: формула

Сухой воздух считают как идеальный газ (ГОСТ 4401-81, приложение, уравнение 2):

ρ = p / (R × T), кг/м³.

p: абсолютное давление, Па. R: удельная газовая постоянная, 287,05 Дж/(кг·К). T: температура в кельвинах, t + 273,15. При +20 °C и 101 325 Па выходит 101 325 / (287,05 × 293,15) = 1,204 кг/м³.

  1. Введите температуру: уличную, в помещении или после калорифера.
  2. Выберите давление: нормальное, по барометру или по высоте места над морем.
  3. Поставьте относительную влажность. Без пара ставят 0.
  4. Если нужен массовый расход, введите расход в м³/ч.

Плотность влажного воздуха

Влажный воздух легче сухого, потому что водяной пар легче. Поправку даёт формула CIPM-2007 (формула Международного комитета мер и весов): результат для сухого умножают на (1 − 0,378 × e / p). Здесь e: давление водяного пара. Его находят так: влажность умножают на давление насыщенного пара по формуле Магнуса (WMO-No. 8, прил. 4.B). Формула Магнуса работает от −45 до +60 °C, поэтому калькулятор считает в этих пределах.

Плотность воздуха от температуры: таблица

Давление 101,325 кПа (760 мм рт. ст.). Числа посчитаны формулой калькулятора.

Плотность воздуха при разных температурах, кг/м³
t, °Cсухойвлажность 50 %влажность 100 %
−401,5141,5141,514
−301,4521,4521,451
−261,4281,4281,428
−231,4111,4111,411
−201,3941,3941,394
−101,3411,3411,340
01,2921,2911,289
101,2471,2441,241
151,2251,2211,217
201,2041,1991,194
251,1841,1771,170
301,1641,1551,146
401,1271,1121,096
501,0921,0671,042
601,0601,0200,980

Чем теплее, тем легче кубометр: на каждые 10 градусов на 3–4 %. При нормальных условиях (0 °C, 101,325 кПа) сухой даёт 1,292 кг/м³. Стандартная атмосфера на уровне моря задана при +15 °C, там 1,225 кг/м³ (ГОСТ 4401-81, табл. 1). На морозе влажность почти ничего не меняет: пара на холоде мало. В жару насыщенный воздух легче сухого: при +30 °C на 1,6 %, при +60 °C на 7,5 %.

Плотность воздуха от давления и высоты над морем

Масса кубометра растёт прямо пропорционально давлению. На высоте давление ниже, и кубометр весит меньше. Калькулятор берёт давление по стандартной атмосфере (ГОСТ 4401-81, табл. 1): температура там падает на 0,0065 К на метр. Если есть барометр, точнее ввести его показание: в разные дни оно разное.

Плотность от высоты над морем, сухой, кг/м³
Высота, мДавление, кПа+20 °C−20 °C
0101,31,2041,394
50095,51,1341,314
80092,11,0941,267
100089,91,0681,237
150084,61,0051,164
200079,50,9451,094
300070,10,8330,965

Город на 800 м над морем: при +20 °C кубометр легче, чем на уровне моря, на 9 %. Тот же калорифер на тот же объём греет меньшую массу.

Плотность наружного воздуха при расчёте вентиляции

Плотность перемещаемого воздуха в своде правил считают так: 353 / (273 + t) (СП 60.13330.2020, прил. А, формула А.6). По ней находят тепло на нагрев притока. Число 353 получается из 101 325 / 287,05, так что это та же формула для сухого при нормальном давлении. При +20 °C она даёт 1,205 кг/м³, при 0 °C 1,293. Калькулятор показывает это число под итогом для сравнения.

Массовый расход нужен для мощности калорифера и рекуператора: расход в м³/ч умножают на плотность и получают кг/ч. Берут её при той температуре, при которой мерили объём. 1000 м³/ч уличного воздуха при −25 °C это 1422 кг/ч, а при +20 °C уже 1204 кг/ч.

Удельный вес воздуха

Плотность показывает массу кубометра в кг/м³. Удельный вес показывает силу тяжести кубометра в Н/м³: массу кубометра умножают на 9,80665 м/с² (ГОСТ 4401-81, прил., п. 3). При +20 °C у сухого получается 11,81 Н/м³. В старых справочниках удельный вес дают в кгс/м³, и численно он совпадает с плотностью в кг/м³. В г/см³ число в тысячу раз меньше: 1,204 кг/м³ это 0,001204 г/см³.

Числа в формуле плотности воздуха
ЧтоНормаОткуда
Удельная газовая постоянная сухого воздуха 287,053 Дж/(кг·К) ГОСТ 4401-81, прил., п. 1, табл. 1
Поправка на водяной пар: 1 − Mв/Mвозд 0,378 CIPM-2007 (Metrologia 45, 2008), ф. (5a)
Давление насыщенного пара над водой: 6,112 · exp(17,62·t / (243,12 + t)) 6,112 гПа WMO-No. 8, т. I (2023), прил. 4.B (Магнус, −45…+60 °C)
Нормальное давление на уровне моря 101,325 кПа ГОСТ 4401-81, табл. 1, высота 0 м
1 мм рт. ст. 133,322 Па ГОСТ 4401-81, табл. 1: 101 325 Па = 760 мм рт. ст.
Падение температуры стандартной атмосферы с высотой 0,007 К/м ГОСТ 4401-81, табл. 1 (−0,325 К на 50 м)
Ускорение свободного падения 9,807 м/с² ГОСТ 4401-81, прил., п. 3
Упрощённая формула для вентиляции: 353 / (273 + t) 353 СП 60.13330.2020, прил. А, ф. (А.6)

Пример расчёта

Квартира, приточная установка на 300 м³/ч. В комнате +20 °C, влажность 50 %, давление нормальное. Сухой воздух: 101 325 / (287,05 × 293,15) = 1,204 кг/м³. Давление пара при насыщении 23,33 гПа, при 50 % с поправкой на давление (f = 1,0047, WMO-No. 8) выходит 11,72 гПа. Поправка: 1 − 0,378 × 11,72 / 1013,25 = 0,9956. Плотность: 1,204 × 0,9956 = 1,199 кг/м³. Массовый расход: 300 × 1,199 = 360 кг/ч. Полная формула CIPM-2007 с поправкой на сжимаемость даёт 1,1993, разница 0,04 %.

Частые ошибки

  • Плотность 1,2 при любом морозе. При −30 °C кубометр весит 1,452 кг, на 20 % больше, и тепла на его нагрев уйдёт больше.
  • Давление, приведённое к уровню моря. Его дают в гектопаскалях на синоптических картах. В формулу идёт давление на месте, без приведения.
  • Избыточное давление вместо абсолютного. Манометр в воздуховоде показывает прибавку к атмосфере. В формулу идёт абсолютное, 101 325 Па плюс показание.
  • Температура в градусах Цельсия в знаменателе. В формуле только кельвины, иначе при 0 °C деление на ноль.

Если вентиляцию монтирует компания, которая ведёт ремонт в программе RemontCRM, работы по ней стоят в смете по помещениям, и цену этой сметы заказчик фиксирует до начала работ. Каждый день монтажа подтверждён фото, без них акт к приёмке не уходит.

Частые вопросы

Какая плотность воздуха при 20 градусах в кг/м³?

При +20 °C и 101,325 кПа сухой весит 1,204 кг на кубометр (ГОСТ 4401-81, ρ = p / (R·T)). При влажности 50 % выходит 1,199 кг/м³. В расчётах вентиляции обычно берут округлённо 1,2.

Какая плотность воздуха при нормальных условиях?

При 0 °C и 101,325 кПа у сухого 1,292 кг/м³. В стандартной атмосфере (ГОСТ 4401-81, табл. 1) уровень моря задан при +15 °C, там 1,225 кг/м³. В вентиляции стандартными условиями часто называют +20 °C и 101,325 кПа: 1,204 кг/м³ (по формуле свода правил 1,205).

Как меняется плотность воздуха от температуры?

Чем теплее, тем легче кубометр: на каждые 10 градусов на 3–4 %. При 101,325 кПа сухой воздух при −20 °C весит 1,394 кг/м³, при +20 °C 1,204, при +40 °C 1,127.

Как рассчитать плотность воздуха от температуры и давления?

Давление в паскалях делят на 287,05 и на температуру в кельвинах (t + 273,15). Это уравнение состояния из ГОСТ 4401-81. При −20 °C и 101 325 Па: 101 325 / (287,05 × 253,15) = 1,394 кг/м³.

Как найти плотность влажного воздуха?

Плотность сухого умножают на (1 − 0,378 · e / p), где e: давление водяного пара, p: давление воздуха (CIPM-2007, ф. 5a). e равно влажности, умноженной на давление насыщения по формуле Магнуса. Пар легче, поэтому влажный легче сухого: при +30 °C и 100 % на 1,6 %.

Какую плотность наружного воздуха брать для расчёта вентиляции?

Свод правил для расчёта тепла на нагрев притока даёт формулу 353 / (273 + t) при температуре расчётного режима (СП 60.13330.2020, прил. А, ф. А.6). Это сухой при 101,325 кПа. Высоко над морем воздух легче: на 1000 м при +20 °C около 1,068 кг/м³.

Как плотность воздуха меняется с высотой?

С высотой падает давление, и кубометр легчает. При +20 °C на уровне моря 1,204 кг/м³, на 1000 м 1,068, на 2000 м 0,945 (давление по стандартной атмосфере ГОСТ 4401-81).

Чем удельный вес воздуха отличается от плотности?

Плотность показывает массу кубометра, кг/м³. Удельный вес показывает силу тяжести кубометра, Н/м³: массу кубометра умножают на 9,80665 м/с². При +20 °C у сухого 1,204 кг/м³ и 11,81 Н/м³.

Что ещё посчитать

Калькулятор посчитал то, что нужно?

Ответ анонимный и не публикуется — по нему мы понимаем, какие калькуляторы доработать.

Калькулятор ремонта

Создайте свою первую смету на открытых данных

Калькулятор ремонта собирает смету целиком: комнаты, работы, объёмы и итог — по ценам, которые портал взял из реальных договоров.

Сколько это будет стоить у вас?
Посчитайте свою квартиру или выберите подрядчика. Бесплатно.

Вы мастер? Как получать заказы

Опишите объект — и подрядчики предложат цену
Запрос увидят компании вашего города, у которых совпадает профиль работ. Бесплатно, занимает минуту.
Оставить заявку →