什麼是空氣密度？
空氣密度（\(\rho\)）是指單位體積內空氣的質量，單位為公斤每立方公尺（kg/m³）。它會隨著壓力、溫度與濕度而變化。本計算器採用「乾空氣理想氣體模型」，在大多數工程、航空與氣象應用中都有足夠的準確度。在海平面標準狀態下（101325 Pa、15 °C），乾空氣的密度約為 1.225 kg/m³。
如何使用本計算器
請輸入以帕斯卡（Pa）為單位的絕對氣壓（海平面約為 101325 Pa），以及攝氏溫度（°C）。工具會自動把溫度換算成絕對溫度（K），並立即算出空氣密度。壓力越高，密度越大；溫度越高，密度則越低。
公式說明
將理想氣體定律整理後可得 $$\rho = \frac{P}{R \cdot T}$$ 其中 \(P\) 為絕對壓力（Pa），\(R\) 為乾空氣的比氣體常數（287.058 J/kg·K），\(T\) 為以克耳文（K）表示的絕對溫度。由於乾空氣的 \(R\) 為固定值，因此只需要壓力與溫度兩項數值即可求解。
實際範例
以海平面標準狀態為例，\(P = 101325\ \text{Pa}\)，\(T = 15\,°\text{C} = 288.15\ \text{K}\)。代入後：$$\rho = \frac{101325}{287.058 \times 288.15} = \frac{101325}{82716.27} \approx 1.225\ \text{kg/m}^3$$——這正是教科書上海平面空氣密度的標準值。
標準高度的空氣密度
國際標準大氣(ISA)定義了每個高度的氣壓和溫度參考值。將理想氣體定律 \(\rho = \frac{P}{287.058\,(T_{^\circ\!C} + 273.15)}\) 應用於這些值，得到下面所示的乾空氣密度。
| 高度 (m) | 氣壓 (Pa) | 溫度 (°C) | 空氣密度 (kg/m³) |
|---|---|---|---|
| 0 | 101325 | 15.0 | 1.225 |
| 1000 | 89875 | 8.5 | 1.112 |
| 2000 | 79495 | 2.0 | 1.007 |
| 5000 | 54020 | −17.5 | 0.7361 |
| 10000 | 26436 | −49.9 | 0.4127 |
密度隨高度下降，因為氣壓下降速度比冷卻空氣增加密度的速度更快。數值假設乾空氣；濕度會略微降低密度，因為水蒸氣的密度比乾空氣低。
氣壓單位換算
理想氣體定律要求氣壓以帕斯卡(Pa)為單位。在輸入氣壓之前，使用下面的因子將測得的氣壓轉換為帕斯卡。
| 單位 | 乘以 | 結果 (Pa) |
|---|---|---|
| 1 百帕 (hPa) | 100 | 100 |
| 1 毫巴 (mbar) | 100 | 100 |
| 1 標準大氣壓 (atm) | 101325 | 101325 |
| 1 英寸汞柱 (inHg) | 3386.39 | 3386.39 |
| 1 巴 (bar) | 100000 | 100000 |
例如，氣壓計讀數 1013.25 hPa 等於 \(1013.25 \times 100 = 101325\) Pa，即標準海平面氣壓。
溫度說明：該公式加上 273.15 以將攝氏溫度轉換為開爾文: \(T_K = T_{^\circ\!C} + 273.15\)。因此 15 °C 變成 288.15 K。始終在氣體定律中使用絕對溫度——永遠不要使用原始的攝氏溫度。
常見問題
計算結果有把濕度考慮進去嗎？沒有。本工具是以乾空氣為模型。由於濕空氣的密度略低，因此在潮濕環境下，實際密度會比計算值稍微低一些。
為什麼要換算成克耳文（K）？理想氣體定律必須使用絕對溫度標度，若直接代入攝氏溫度會得到錯誤的結果。
該輸入哪一種壓力？請輸入以帕斯卡（Pa）為單位的絕對壓力。若手邊數值為百帕（hPa）或毫巴（mbar），乘以 100 即可換算（例如 1013.25 hPa = 101325 Pa）。
