ilmatiheyksiä

Ilmatiheys tarkoittaa ilman massan määrää tilavuusyksikköä kohden, tavallisesti kilogrammaa per kuutiometri (kg/m³). Se on perusmitta fysiikassa ja meteorologiassa, ja sitä käytetään ilmamassojen, lentämisen sekä rakennusteollisuuden sovelluksissa. Ilmatiheydestä puhuttaessa viitataan usein ilmakehän tilavuus- ja tiheysvaihteluihin eri korkeuksilla, lämpötiloilla sekä kosteusolosuhteilla, ja siihen vaikuttavat ilman koostumus.

Peruslasku perustuu ideaalikaasun lakiin. Tiheys ρ voidaan arvioida kaavalla ρ = pM/(RT) tai ρ = p/(R_specific T), missä p on paine, T lämpötila, M on molaarinen massa ja R sekä R_specific kaasuvakioita. Dry air -ilman yleinen arvo R_specific on noin 287 J/(kg·K). Esimerkiksi merenpinnan tasolla noin ρ ≈ 1,225 kg/m³ 15 °C lämpötilassa ja 101,3 kPa paineessa antaa käytännön viitepisteen.

Tiheys muuttuu, kun paine nousee tai lämpötila laskee; normaaliin ilman alhaisemman tiheyden syynä on myös kosteus. Vesihöyry on kevyempää kuin ilman pääkaasuja, joten humidified air voi olla hieman vähemmän tiheää kuin kuivailma saman paineen ja lämpötilan vallitessa. Tiheys laskee korkeuden kasvaessa, mikä vaikuttaa mm. ilman liikkeisiin ja ilmanottoihin.

Käytännössä ilmatiheyksiä sovelletaan meteorologiassa, ilmailussa (esimerkiksi tiheyden korkeuden käsitteessä) sekä HVAC- ja rakennustekniikassa. Ilmatiheysten erojen ymmärtäminen auttaa mallintamaan ilman käyttäytymistä ja ilmanvaihtoa, sekä arvioimaan ilmakehän ja ilmanlaadun ilmiöitä.

Sana juontuu ilmasta ja tiheydestä; plurali ilmatiheyksiä viittaa useisiin tiheyksiin eri olosuhteissa tai paikoissa. Katso myös tiheys, ilmakehä sekä tiheyden mittaus.