空气密度计算，空气密度计算公式，空气密度怎么算

发布时间：2025-05-11 热度：21

空气密度计算，空气密度计算公式，空气密度怎么算

1. 理想气体状态方程法

• 先计算分子(101325\times0.02897 = 2935.35)。

• 再计算分母(8.314\times273.15 = 2270.97)。

• 所以(\rho=\frac{2935.35}{2270.97}\approx1.293kg/m³)。

• 理想气体状态方程为(pV = nRT)，其中(p)是压强（单位：(Pa)），(V)是体积（单位：(m³)），(n)是物质的量（单位：(mol)），(R)是摩尔气体常数(R = 8.314J/(mol\cdot K))，(T)是温度（单位：(K)）。

• 对于空气，可近似看作理想气体。空气的平均摩尔质量(M = 28.97g/mol)。

• 由(n=\frac{m}{M})（(m)为质量），将(n)代入理想气体状态方程(pV=\frac{m}{M}RT)，可得(\rho=\frac{m}{V}=\frac{pM}{RT})。

• 例如，在标准状况下（(p = 101325Pa)，(T = 273.15K)），则空气密度(\rho=\frac{101325\times0.02897}{8.314\times273.15})

2. 根据成分比例计算法（近似法）

• 先计算(0.78\times28 = 21.84)。

• 再计算(0.21\times32 = 6.72)。

• 然后计算(0.01\times40 = 0.4)。

• 所以(M = 21.84 + 6.72+0.4 = 28.96g/mol\approx28.97g/mol)。

• 干燥空气的主要成分是氮气（约占(78%)）、氧气（约占(21%)）和氩气（约占(1%)）等。

• 氮气的摩尔质量(M_N = 28g/mol)，氧气的摩尔质量(M_O = 32g/mol)，氩气的摩尔质量(M_{Ar}=40g/mol)。

• 空气的平均摩尔质量(M = 0.78\times28 + 0.21\times32+0.01\times40)

• 再根据(\rho=\frac{pM}{RT})计算密度（在已知压强和温度条件下）。