什么是空气密度？
空气密度（\(\rho\)）指单位体积内空气的质量，单位为千克每立方米（kg/m³），其大小取决于气压、温度和湿度。本计算器采用干空气理想气体模型，适用于绝大多数工程、航空和气象场景，结果足够精确。在海平面标准状况下（101325 Pa、15 °C），干空气密度约为 1.225 kg/m³。
如何使用本计算器
填入以帕斯卡（Pa）为单位的绝对气压（海平面约为 101325 Pa），以及以摄氏度（°C）为单位的温度。计算器会自动将温度换算为开尔文，并立即给出空气密度。气压越高，密度越大；温度越高，密度越小。
公式详解
由理想气体定律整理可得 $$\rho = \dfrac{P}{R \cdot T}$$ 其中 \(P\) 为绝对气压（Pa），\(R\) 为干空气的比气体常数（287.058 J/kg·K），\(T\) 为以开尔文表示的绝对温度。由于干空气的 \(R\) 是固定值，因此只需提供气压和温度即可计算。
计算实例
以海平面标准状况为例，\(P = 101325\ \text{Pa}\)，\(T = 15\,°\text{C} = 288.15\ \text{K}\)。代入公式： $$\rho = \dfrac{101325}{287.058 \times 288.15} = \dfrac{101325}{82716.27} \approx 1.225\ \text{kg/m}^3$$ —— 这正是教科书中海平面空气密度的标准取值。
标准高度下的空气密度
国际标准大气（ISA）为每个高度定义了压力和温度的参考值。将理想气体定律 \(\rho = \frac{P}{287.058\,(T_{^\circ\!C} + 273.15)}\) 应用于这些值，得到下面所示的干空气密度。
| 高度 (m) | 压力 (Pa) | 温度 (°C) | 空气密度 (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 |
密度随高度下降是因为压力下降速度快于冷却空气密度的增加速度。这些值假定为干空气；湿度会略微降低密度，因为水蒸气的密度比干空气低。
压力单位转换
理想气体定律要求压力单位为帕斯卡 (Pa)。在输入之前，使用下面的转换因子将测量的压力转换为帕斯卡。
| 从单位 | 乘以 | 结果 (Pa) |
|---|---|---|
| 1 百帕 (hPa) | 100 | 100 |
| 1 毫巴 (mbar) | 100 | 100 |
| 1 标准大气压 (atm) | 101325 | 101325 |
| 1 英寸汞柱 (inHg) | 3386.39 | 3386.39 |
| 1 巴 (bar) | 100000 | 100000 |
例如，气压计读数 1013.25 hPa 等于 \(1013.25 \times 100 = 101325\) Pa，即标准海平面压力。
温度注意：公式加上 273.15 将摄氏度转换为开尔文：\(T_K = T_{^\circ\!C} + 273.15\)。所以 15 °C 变为 288.15 K。在气体定律中始终使用绝对温度 —— 永远不要使用原始摄氏度。
常见问题
计算结果考虑湿度了吗？没有。本工具按干空气建模。湿空气密度会略低一些，因此在潮湿环境下，真实密度会比计算值稍小。
为什么要换算成开尔文？理想气体定律必须使用绝对温标，如果直接代入摄氏度，结果就会出错。换算关系为 \(T_K = T_C + 273.15\)。
应该填入哪种气压？请填入以帕斯卡为单位的绝对气压。若要把百帕（hPa）或毫巴换算过来，乘以 100 即可（例如 1013.25 hPa = 101325 Pa）。
