건조 공기 밀도 (Air Density) 계산

표준 조건의 건조한 공기 밀도 계산을 구하기 위해 이상 기체 법칙을 사용한다.

 

(식 1) PV ​= nRT

 

밀도는 특정 부피 내에 있는 이상 기체 분자의 질량으로 계산한다.

 

(식 2) ρ = m/V

 

또한, m = n M 이고, Rsp = R/M (고려중인 기체의 특정 기체 상수)이므로 위의 식으로부터 건조 공기의 밀도는 아래와 같다.

 

(식 3) ρ = P / (Rsp*T)

 

P = pressure (Pa)

V = volume (m³)

n = number of moles

R = universal gas constant, 8.31432 J/mol·K

T = temperature (K = C + 273.15)

ρ = density (kg/m³)

m =  mass (kg)

M = molar mass, 건조 공기의 경우 0.0289644 kg/mol

Rsp = specific gas constant, 건조 공기의 경우 287.053 J/kg·K (= 8.31432/0.0289644)

 

압력, P (Pa) :

온도, T (°C) :

     

건조 공기 밀도, ρ (kg/m3) :

 

예를 들어, 해수면에서 온도 15 °C, 압력 101,325 Pa 라면, 해수면에서 공기 밀도를 구해보자. ρ = (101325) / (287.053 * (15 + 273.15)) = 1.2250 kg/m³ 이다.