Masa volumică
În fizica generală, densitatea unui corp material este, la un moment dat al acestui corp și la un moment dat, masa unui volum mic al acestui corp care înconjoară acest punct, raportat la valoarea acestui volum mic; poate fi deci măsurat în kilograme pe metru cub (abr.: kg.m - 3). Densitatea unui fluid într-un punct este, desigur, densitatea unui lot din fluidul care înconjoară acel punct. Densitatea aerului, adesea remarcată ρ (aceasta este litera greacă rho), este considerată egală în medie cu 1,292 kg.m - 3 pentru aerul uscat la o temperatură de 0 ° C și sub presiune atmosferică normală. Rețineți, totuși, că densitatea aerului umed este mai mică decât cea a aerului uscat și că, toate celelalte lucruri fiind egale, scade atunci când raportul de amestecare crește, deoarece vaporii de apă sunt mai ușori ca aerul uscat; la fel, densitatea aerului scade atunci când temperatura crește la o presiune atmosferică dată sau când presiunea scade la o temperatură dată (de fapt, ρ tinde să scadă destul de rapid odată cu altitudinea: pentru aerul umed unde este de aproximativ 1,2 kg.m - 3 la nivelul mediu al mării, va fi atins deja pragul de 1 kg.m - 3 la 850 hPa, la aproximativ 1.500 m deasupra nivelului mării ).
Descoperirile precedente sunt legate de ecuația stării aerului, care exprimă proporționalitatea dintre presiunea atmosferică, pe de o parte, produsul temperaturii absolute prin densitate, pe de altă parte, coeficientul de proporționalitate depinzând ușor de umiditate. Această ecuație joacă un rol esențial în meteorologie, la fel ca și ecuația hidrostatică, unde densitatea, înmulțită cu accelerația gravitației, apare ca raportul dintre o mică scădere verticală a presiunii și o mică creștere verticală d altitudine care îi corespunde. În general, densitatea este un parametru foarte frecvent utilizat în relațiile fizice care descriu atmosfera. Suprafețele cu densitate egală se numesc suprafețe izopicne: atunci când într-o regiune a spațiului sunt paralele cu suprafețele izobarice, la fel sunt și suprafețele izoterme (în conformitate cu ecuația stării aerului, unde variațiile raportului de amestecare sunt neglijate) și regiunea corespunzătoare se comportă ca o atmosferă barotropă.
Rețineți că utilizarea termenului densitate ca sinonim al Masa volumică ar trebui evitat: de fapt, densitatea desemnează și raportul dintre densitatea unui corp chimic și cea a unui corp chimic de referință plasat în aceleași condiții de temperatură și presiune (corpul de referință este apa pentru solide și lichide, aerul pentru gaze).
Densitatea în funcție de presiune, temperatură și umiditate