理想気体の密度計算ツールとは？
このツールは、気体を理想気体とみなしたときの密度を、圧力・モル質量・絶対温度から求めます。理想気体の状態方程式から直接導かれる式を使っており、化学や熱力学はもちろん、空調（HVAC）や航空宇宙工学の分野でも、空気やさまざまな気体の密度をすばやく見積もる用途で広く利用されています。
計算式の解説
理想気体の状態方程式 \(PV = nRT\) を出発点にします。質量は「モル数 × モル質量」（\(m = nM\)）で表され、密度は「質量 ÷ 体積」（\(\rho = m/V\)）であることを使うと、次の式が得られます。
$$\rho = \frac{P \cdot M}{R \cdot T}$$ここで P は絶対圧力（単位：パスカル Pa）、M はモル質量（単位：kg/mol）、R は普遍気体定数 \(8.314462618\ \text{J/(mol}\cdot\text{K)}\)、T は絶対温度（単位：ケルビン K）です。計算結果の密度は kg/m³ で得られます。なお、モル質量は g/mol で把握していることが多いため、本ツールでは入力値を自動的に1000で割って kg/mol に換算しています。
使い方
気体の圧力をパスカル（1 atm = 101,325 Pa）で、モル質量をグラム毎モル（空気 ≈ 28.97 g/mol、CO₂ ≈ 44.01 g/mol）で、温度をケルビン（℃ + 273.15）で入力します。「計算する」を押すと、密度が kg/m³ で表示されます。
計算例
標準状態における乾燥空気の密度を求めてみましょう。P = 101,325 Pa、M = 28.97 g/mol = 0.02897 kg/mol、T = 273.15 K とすると、
$$\rho = \frac{101{,}325 \times 0.02897}{8.314462618 \times 273.15} = \frac{2935.39}{2271.10} \approx 1.2925\ \text{kg/m}^3$$となります。これは、0 ℃ における空気の密度として教科書に載っている値とよく一致します。
よくある質問（FAQ）
なぜ温度はケルビンで入力しなければならないのですか？ 理想気体の状態方程式は絶対温度を前提としているためです。セルシウス温度（℃）のまま使うと、誤った値や、場合によってはマイナスの密度といったあり得ない結果になってしまいます。
どんな気体にも使えますか？ 気体がほぼ理想気体としてふるまう条件、つまり低圧で、沸点より十分に高い温度であれば使えます。凝縮（液化）に近い条件では、実在気体は理想気体からのずれが大きくなります。
「大気圧」にはどの圧力値を使えばよいですか？ 標準大気圧（1 atm）なら 101,325 Pa、1 bar なら 100,000 Pa を使ってください。
