Die Ausdrücke zur Berechnung der Dichte sind nahezu identisch mit der Berechnung des Drucks. Der einzige Unterschied ist der exponent in Gleichung 1.

Es gibt zwei verschiedene Gleichungen für die Berechnung der Dichte in verschiedenen Höhenregimen unter 86 geometrischen km (84 852 geopotentielle Meter oder 278 385,8 geopotentielle Füße). Die erste Gleichung wird verwendet, wenn der Wert der Standardtemperaturrafferrate nicht gleich Null ist; Die zweite Gleichung wird verwendet, wenn die Standardtemperaturrafferrate gleich Null ist.,

Gleichung 1:

ρ = ρ b ⋅ ( 1 + g 0 ⋅ M R ∗ ⋅ L b ) {\displaystyle {\rho }=\rho _{b}\cdot \left^{\left(1+{\frac {g_{0}\cdot M}{R^{*}\cdot L_{b}}}\right)}}

Gleichung 2:

ρ = ρ b ⋅ exp ⁡ {\displaystyle {rho} =\rho _{b} \cdot\exp \left}

wobei

ρ {\displaystyle {\rho }} = Massendichte (kg/m3) T b {\displaystyle T_{b}} = Standardtemperatur (K) L {\displaystyle L} = Standardtemperatur-Verfallsrate (siehe Tabelle unten) (K/m) in ISA h {\displaystyle h} = Höhe über dem Meeresspiegel (geopotentielle Meter) R ∗ {\displaystyle R^{*}} = universelle Gaskonstante 8.,3144598 N·m/(mol·K) g 0 {\displaystyle g_{0}} = Gravitationsbeschleunigung: 9.80665 m/s2 M {\displaystyle M} = Molmasse der Erdluft: 0.0289644 kg/mol

oder, umgerechnet in englische Gravitations-Fuß-Pfund-Sekunden-Einheiten:

ρ {\displaystyle {\rho }} = Massendichte (slug/ft3) T b {\displaystyle {T_{b}}} = Standardtemperatur (K) L {\displaystyle\displaystyle {L}} = Standard-Temperaturabfallrate (K/ft) h {\displaystyle {h}} = Höhe über dem Meeresspiegel (geopotentielle Füße) R ∗ {\displaystyle {R^{*}}} = universelle Gaskonstante: 8.,9494596×104 ft2/(s·K) g 0 {\displaystyle {g_{0}}} = Gravitationsbeschleunigung: 32.17405 ft/s2 M {\displaystyle {M}} = Molmasse der Luft der Erde: 0,0289644 kg / mol

Der Wert des Index b reicht von 0 bis 6 entsprechend jeder der sieben aufeinanderfolgenden Schichten der Atmosphäre, die in der folgenden Tabelle gezeigt sind. Der Referenzwert für pb für b = 0 ist der definierte Meeresspiegelwert ρ0 = 1.2250 kg / m3 oder 0.0023768908 slug / ft3. Werte von pb von b = 1 bis b = 6 werden aus der Anwendung des entsprechenden Mitglieds der Paargleichungen 1 und 2 für den Fall erhalten, wenn h = hb+1.,

In diesen Gleichungen sind g0, M und R* jeweils einwertige Konstanten, während ρ, L, T und h gemäß der nachstehenden Tabelle mehrwertige Konstanten sind. Die für M, g0 und R* verwendeten Werte entsprechen dem US-amerikanischen Standard Atmosphere, 1976, und der Wert für R* stimmt insbesondere nicht mit den Standardwerten für diese Konstante überein.