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🧮 specific gas constant air 物質密度計算機

專業免費的 specific gas constant air 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)
1.1988 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...

功能說明

本計算機採用「比氣體常數法」來求潮濕空氣的密度。它不把空氣視為單一氣體,而是將總壓力拆分為乾空氣分壓與水蒸氣分壓,再把兩者對整體密度的貢獻加總起來。相較於簡單的乾空氣公式,這種算法更為準確,尤其在高溫、潮濕的環境下差異更明顯。

使用方法

輸入空氣溫度(攝氏度,°C)、當地氣壓(百帕,hPa,等同於毫巴 mbar),以及以百分比表示的相對濕度。計算機會回傳以每立方公尺公斤(kg/m³)為單位的空氣密度,同時顯示絕對溫度、水蒸氣分壓與乾空氣分壓。

公式解析

空氣密度為

\rho = ((P_d) ÷ (R_d T)) + ((P_v) ÷ (R_v T))
其中 R_d = 287.058\ J/(kg·K) 為乾空氣的比氣體常數,R_v = 461.495\ J/(kg·K) 為水蒸氣的比氣體常數,T 則是以克耳文(K)表示的溫度(T = t °C + 273.15)。水蒸氣分壓 P_v 由飽和水蒸氣壓 P_{sat}(以 Tetens 方程式計算)乘上相對濕度的比例求得;乾空氣分壓 P_d 則為總壓力減去 P_v。

實例演算

以 30 °C、1013.25 hPa、相對濕度 50% 為例:T = 303.15\ K。

P_{sat} = 6.1078 × 10^{((7.5· 30) ÷ (267.3))} ≈ 42.43\ hPa
因此
P_v = 0.5 × 42.43 × 100 ≈ 2121.3\ Pa
P_d = 101325 - 2121.3 ≈ 99203.7\ Pa
接著
\rho = ((99203.7) ÷ (287.058· 303.15)) + ((2121.3) ÷ (461.495· 303.15)) ≈ 1.1409 + 0.01516 ≈ 1.156\ kg/m^3

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)

為什麼要把濕度算進去?
水蒸氣的密度比乾空氣低,所以在相同溫度與壓力下,潮濕空氣會比乾空氣略輕一些。
氣壓要用什麼單位?
請以百帕(hPa)輸入氣壓;1 hPa = 1 mbar = 100 Pa。標準海平面氣壓為 1013.25 hPa。
使用哪一種飽和水蒸氣壓公式?
採用 Tetens 方程式,這是一種廣為使用的近似公式,在一般大氣溫度範圍內的誤差僅在百分之一以內。