什么是气体密度计算器？
本工具通过三个可测量的物理量——绝对压强、摩尔质量和绝对温度——来计算理想气体的密度。它由理想气体状态方程 \(PV = nRT\) 推导变形而来，能够直接得出气体的密度（即单位体积的质量）。在化学、物理、暖通空调（HVAC）、燃烧工程以及航空航天等领域，只要气体在给定条件下近似服从理想气体行为，都可以广泛使用这一计算方法。
如何使用
请输入以帕斯卡（Pa）为单位的压强、以克每摩尔（g/mol）为单位的气体摩尔质量，以及以开尔文（K）为单位的温度。计算器会输出以千克每立方米（kg/m³）表示的密度，其数值与克每升（g/L）完全相同。作为参考：干燥空气的摩尔质量约为 28.97 g/mol；标准大气压为 101325 Pa；0 °C 对应 273.15 K。
公式解析
从 \(PV = nRT\) 出发，注意到摩尔数 \(n = m/M\)（质量除以摩尔质量），将其代入方程，并对两边同时除以体积，即可得到密度公式
$$\rho = \frac{m}{V} = \frac{PM}{RT}$$计算器在内部会先把摩尔质量从 g/mol 换算为 kg/mol（即除以 1000），再结合气体常数 \(R = 8.314462618 \ \text{J/(mol}\cdot\text{K)}\) 进行计算，从而得到符合国际单位制（SI）的 kg/m³ 结果。
计算实例
以标准状况下的干燥空气为例：\(P = 101325 \ \text{Pa}\)，\(M = 28.97 \ \text{g/mol} = 0.02897 \ \text{kg/mol}\)，\(T = 273.15 \ \text{K}\)。代入公式得
$$\rho = \frac{101325 \times 0.02897}{8.314462618 \times 273.15} \approx \frac{2935.39}{2271.10} \approx 1.2925 \ \text{kg/m}^3$$——这与教科书中约 1.29 kg/m³ 的常见数值非常接近。
常见问题
这个公式适用于真实气体吗？ 该公式假设气体表现为理想气体，在室温附近和中等压强下对大多数气体都相当准确。但在接近液化或压强极高的条件下，应改用带有压缩因子的真实气体状态方程。
为什么 kg/m³ 和 g/L 的数值相同？ 因为 \(1 \ \text{kg/m}^3 = 1000 \ \text{g} / 1000 \ \text{L} = 1 \ \text{g/L}\)，所以这两个单位的数值是一样的。
如果我手头的温度是摄氏度怎么办？ 请先把摄氏度加上 273.15 换算成开尔文，再输入计算器。
