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🧮 gas 物質密度計算機

專業免費的 gas 物質密度計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
1.2921 kg/m³
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

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 = 質量/M、密度 \rho = 質量/V,方程式可重新整理為 \rho = \dfrac{PM}{RT}。其中 R = 8.314462618\ J/(mol·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 = ((Pressure (Pa) · \dfrac{Molar Mass (g/mol)}{1000}) ÷ (8.314462618 · 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\ Pa、M = 28.96\ g/mol = 0.02896\ kg/mol、T = 273.15\ K。則

\rho = ((101325 × 0.02896) ÷ (8.314462618 × 273.15)) ≈ ((2934.37) ÷ (2271.10)) ≈ 1.292\ kg/m^3
——這正好與廣為人知的 0 °C 空氣密度相符。

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

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)。