什麼是氣體密度計算器？
這個工具能從三個可量測的物理量——絕對壓力、莫耳質量與絕對溫度——推算出理想氣體的密度。它將理想氣體狀態方程式 \(PV = nRT\) 重新整理，直接求出密度（單位體積的質量）。在化學、物理、空調（HVAC）、燃燒工程及航太領域中，只要氣體在當下條件下大致符合理想行為，都廣泛採用這個算法。
如何使用
請輸入以帕斯卡（Pa）為單位的壓力、以克／莫耳（g/mol）為單位的氣體莫耳質量，以及以克耳文（K）為單位的溫度。計算器會回傳以每立方公尺公斤（kg/m³）表示的密度，其數值與每公升克數（g/L）完全相同。供參考：乾燥空氣的莫耳質量約為 28.97 g/mol；標準大氣壓為 101325 Pa；攝氏 0 °C 等於 273.15 K。
公式解析
從 \(PV = nRT\) 出發，並注意莫耳數 \(n = m/M\)（質量除以莫耳質量），代入後將等號兩邊同除以體積，即可得到密度 \(\rho = m/V = PM/(RT)\)。計算器在內部會把莫耳質量由 g/mol 換算成 kg/mol（除以 1000），讓結果以 SI 單位 kg/m³ 呈現，其中氣體常數 \(R = 8.314462618\ \text{J/(mol}\cdot\text{K)}\)。
$$\rho = \frac{\text{Pressure (Pa)} \cdot \dfrac{\text{Molar Mass (g/mol)}}{1000}}{8.314462618 \cdot \text{Temperature (K)}}$$
計算範例
以標準狀態下的乾燥空氣為例：\(P = 101325\ \text{Pa}\)，\(M = 28.97\ \text{g/mol} = 0.02897\ \text{kg/mol}\)，\(T = 273.15\ \text{K}\)。則
$$\rho = \frac{101325 \times 0.02897}{8.314462618 \times 273.15} \approx \frac{2935.39}{2271.10} \approx 1.2925\ \text{kg/m}^3$$——與教科書上約 1.29 kg/m³ 的數值十分接近。
常見問題
這套公式適用於實際氣體嗎？它假設氣體呈理想行為，對大多數氣體在室溫附近、中等壓力下都相當準確。若接近凝結點或處於極高壓，則應改用含壓縮因子的實際氣體方程式。
為什麼 kg/m³ 與 g/L 的數值相同？因為 \(1\ \text{kg/m}^3 = 1000\ \text{g} / 1000\ \text{L} = 1\ \text{g/L}\)，所以這兩個單位共用同一個數值。
如果我手上的溫度是攝氏怎麼辦？請先加上 273.15 換算成克耳文（K），再輸入計算。
