氣體密度計算器是什麼？
這個工具能根據三項可量測的數值——絕對壓力、莫耳質量與絕對溫度——計算理想氣體的密度。它以重新整理後的理想氣體方程式為基礎，適用於各種氣體，包括空氣、氮氣、二氧化碳、甲烷等。計算結果以每立方公尺公斤（kg/m³）顯示，其數值與每公升公克（g/L）完全相同。
使用方法
請輸入以帕斯卡（Pa）為單位的壓力、以公克每莫耳（g/mol）為單位的莫耳質量，以及以克耳文（K）為單位的溫度。舉例來說，標準大氣壓為 101325 Pa，乾燥空氣的莫耳質量約為 28.96 g/mol，而 0 °C 等於 273.15 K。輸入完畢後按下計算，即可得到密度。若要把攝氏度數（°C）換算成克耳文（K），加上 273.15 即可；若要把大氣壓（atm）換算成帕斯卡（Pa），則乘以 101325。
公式解析
從 \(PV = nRT\) 出發，因為 \(n = \text{質量}/M\)、密度 \(\rho = \text{質量}/V\)，方程式可重新整理為 \(\rho = \dfrac{PM}{RT}\)。其中 \(R = 8.314462618\ \text{J/(mol}\cdot\text{K)}\)。由於 \(R\) 採用 SI 單位，莫耳質量必須換算為 kg/mol，因此計算器會在內部自動將你輸入的 g/mol 數值除以 1000。$$\rho = \frac{\text{Pressure (Pa)} \cdot \dfrac{\text{Molar Mass (g/mol)}}{1000}}{8.314462618 \cdot \text{Temperature (K)}}$$密度會隨壓力與莫耳質量上升而增加，隨溫度升高而下降。
實例演算
以標準狀態下的乾燥空氣為例：\(P = 101325\ \text{Pa}\)、\(M = 28.96\ \text{g/mol} = 0.02896\ \text{kg/mol}\)、\(T = 273.15\ \text{K}\)。則 $$\rho = \frac{101325 \times 0.02896}{8.314462618 \times 273.15} \approx \frac{2934.37}{2271.10} \approx 1.292\ \text{kg/m}^3$$——這正好與廣為人知的 0 °C 空氣密度相符。
常見問題
kg/m³ 等於 g/L 嗎？是的。1 kg/m³ 正好等於 1 g/L，因此這兩種輸出的數字完全相同。
溫度為什麼一定要用克耳文？理想氣體方程式使用的是絕對溫度；若改用攝氏度（°C），會算出錯誤（甚至為負）的密度。
這對真實氣體準確嗎？在中等壓力與溫度下，它是非常出色的近似值。但在接近凝結點或極高壓力的情況下，就需要加入真實氣體修正（壓縮因子 Z）。
