الماء وباقي المواد في حالتها الغازية لا تملك كثافة ثابتة وإنما تكون كثافتها دالة في كل من الضغط ودرجة الحرارة.
يمكن استنباط العلاقة التقريبية بافتراض قانون الغاز المثالي لكثافة المادة الغازية كما يلي:
الضغط × الحجم = ثابت الغازات × درجة الحرارة المطلقة × عدد المولات الجزيئية.
ثابت الغازات = 8314 جول لكل مول كلفن.
عدد المولات الجزيئية = كتلة الغاز \ كتلته الجزيئية (الكتلة الذرية في حالة العنصر المنفرد). بالتعويض عن هذه العلاقة
الضغط × الحجم = ثابت الغازات × درجة الحرارة المطلقة × كتلة الغاز \ كتلته الجزيئية.
بالتالي
الضغط = ثابت الغازات × درجة الحرارة المطلقة × كثافة الغاز \ كتلته الجزيئية.
وأخيراً
كثافة الغاز = الضغط × كتلة الغاز الجزيئية \ (ثابت الغازات × درجة الحرارة المطلقة)
على سبيل المثال لإيجاد كثافة بخار الماء عند الضغط الجوي ودرجة حرارة 100 درجة مئوية (أي 373.15 كلفن) نعلم أن كتلته الجزيئية (أي محصلة الكتل الذرية لكل من الأكسجين والهيدروجين)= 16 + 2×1 =18
كثافة بخار الماء = 101325 × 18 \ (8314 × 373.15) = 0.587889429 كيلوغرام لكل متر مكعب
كما أسلفت هذه علاقة تقريبية تزداد دقتها بقلة الضغط. القيمة الدقيقة لكثافة بخار الماء يمكنك الحصول عليها من جداول البخار (انظر الرابط) وعند الضغط الجوي و100 درجة مئوية تكون 0.5974 كيلوغرام لكل متر مكعب.
