Las expresiones para calcular la densidad son casi idénticas al cálculo de la presión. La única diferencia es el exponente en la ecuación 1.

Hay dos ecuaciones diferentes para calcular la densidad en varios regímenes de altura por debajo de 86 km geométricos (84 852 metros geopotenciales o 278 385.8 pies geopotenciales). La primera ecuación se utiliza cuando el valor de la tasa de lapso de temperatura estándar no es igual a cero; la segunda ecuación se utiliza cuando la tasa de lapso de temperatura estándar es igual a cero.,

ecuación 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)}}

ecuación 2:

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

donde

ρ {\displaystyle {\Rho }} = densidad de masa (kg/m3) T b {\displaystyle T_{B}} = Temperatura Estándar (k) l {\displaystyle L} = tasa de lapso de temperatura estándar (Ver tabla a continuación) (K/M) en ISA h {\displaystyle H} = altura sobre el nivel del mar (metros geopotenciales) r ∗ {\displaystyle R^{*}} = constante de gas universal 8.,3144598 N·m/(mol·K) g 0 {\displaystyle g_{0}} = aceleración gravitacional: 9.80665 m/s2 M {\displaystyle M} = masa molar del aire de la Tierra: 0.0289644 kg/mol

or, convertida a unidades gravitacionales pie-Libra-segundo inglés:

ρ {\displaystyle {\rho }} = densidad de masa (slug/ft3) T b {\displaystyle {T_{b}}} = estándar Temperatura (k) l {\displaystyle {L}} = tasa de lapso de temperatura estándar (K/ft) h {\displaystyle {h}} = altura sobre el nivel del mar (pies geopotenciales) r ∗ {\displaystyle {R^{*}}} = constante de gas universal: 8.,9494596×104 ft2/(S·K) g 0 {\displaystyle {g_{0}}} = aceleración gravitacional: 32.17405 ft/s2 M {\displaystyle {M}} = masa molar del aire de la Tierra: 0.0289644 kg/mol

el valor del subíndice b varía de 0 a 6 de acuerdo con cada una de las siete capas sucesivas de la atmósfera mostradas en la siguiente tabla. El valor de referencia para pb para b = 0 es el valor definido del nivel del mar, ρ0 = 1.2250 kg/m3 o 0.0023768908 slug / ft3. Los valores de pb de b = 1 A B = 6 se obtienen de la aplicación del Miembro apropiado de las ecuaciones de par 1 y 2 para el caso cuando h = hb+1.,

en estas ecuaciones, g0, M y R * son constantes de un solo valor, mientras que ρ, L, T Y h son constantes de varios valores de acuerdo con la siguiente tabla. Los valores utilizados para M, g0 y R * están de acuerdo con la atmósfera estándar de los Estados Unidos, 1976, y que el valor para R* en particular no está de acuerdo con los valores estándar para esta constante.