GAS PROPERTY
空気密度計算
温度、圧力、相対湿度から乾き空気と湿り空気の密度を確認します。換気量、外気負荷、ダクト圧損、レイノルズ数へ渡す条件を同じ画面でそろえられます。
結果の主値は、入力した相対湿度を反映した湿り空気密度です。湿度を無視した乾き空気密度も併記して、用途に合う値を選べるようにしています。
CALCULATION SCOPE
計算の対象範囲
用途と条件の扱いを確認してから計算すると、物性値の取り違えを減らせます。
- 主な用途
- 乾き空気・湿り空気の密度を確認し、換気量、外気負荷、ダクト圧損、レイノルズ数の前提に使います。
- 推奨・検証条件
- 実務上の推奨: -40〜80 ℃、50〜200 kPa、0〜100 %RH
- 計算モデル
- 乾き空気の理想気体式とBuck式による飽和水蒸気圧の概算
- 条件外の扱い
- 温度・圧力が推奨範囲外では警告を表示します。相対湿度は0〜100 %RHのみで、高圧・極低温・凝縮条件は正式な物性データを確認してください。
REFERENCE
初期入力の目安
- 温度・圧力
- 20 ℃ / 101.325 kPa
- 相対湿度
- 50 %RH
低圧・常温付近の実務概算向けです。高圧、極低温、凝縮条件、保証設計では正式な物性データを確認してください。
空気密度の計算結果
計算済み条件: 20 ℃ / 293.15 K、101.325 kPa、50 %RH
湿り空気密度(RH反映): 1.19887 kg/m³ / 1.19887 g/L
- 乾き空気密度
- 1.20412 kg/m³
- 湿度による差
- -0.44 %
- 湿度比
- 7.26069 g/kgDA
- 水蒸気分圧
- 1.16917 kPa
湿度の影響: 乾き空気として扱うより約0.44%低い密度です。
使い分け: ダクト圧損、レイノルズ数、外気量の質量換算では、実際の温度・圧力・湿度に近い密度を使います。湿度条件が不明な場合は乾き空気密度を基準にしてください。
計算式と扱う範囲
乾き空気密度は理想気体式 ρ = P/(RdT) で計算します。 湿り空気密度は、水蒸気分圧を相対湿度と飽和水蒸気圧から求め、乾き空気分圧と水蒸気分圧を分けて足し合わせます。 HVAC・換気・ダクトの概算に向いたシンプルなモデルです。
| 項目 | 値・扱い |
|---|---|
| dry_air_gas_constant | 287.05 J/(kg·K) |
| water_vapor_gas_constant | 461.5 J/(kg·K) |
| standard_atmosphere | 101.325 kPa |
| vapor_pressure | Buck式による飽和水蒸気圧の概算 |
| recommended_range | -40〜80 ℃、50〜200 kPa、0〜100 %RH |
| 飽和水蒸気圧 | 2.33834 kPa |
| 乾き空気分圧 | 100.156 kPa |
| 水蒸気密度 | 0.00864204 kg/m³ |
FAQ
空気密度は20℃でいくつですか?
20℃、101.325 kPaの乾き空気では約1.204 kg/m³です。湿度を考慮すると、水蒸気は乾き空気より軽いため、同じ温度・圧力では密度が少し下がります。
湿度を入れると、なぜ空気密度が下がるのですか?
水蒸気の分子量は乾き空気より小さいため、同じ全圧・温度で水蒸気の割合が増えると混合気体としての密度は下がります。 夏季外気や高湿度の換気・空調計算では、この差が小さくても流量や負荷の見積もりに効くことがあります。
kg/m³ と g/L は同じ数値ですか?
はい。密度では 1 kg/m³ = 1 g/L なので、数値は同じです。配管・ダクト・レイノルズ数では kg/m³ にそろえると扱いやすくなります。
ダクト圧損やRe数にはどの密度を使いますか?
実際のダクト内または流路内の温度・圧力・湿度に近い密度を使ってください。 乾燥空気として概算するなら乾き空気密度、外気や高湿度条件を扱うなら湿り空気密度を使うのが自然です。
高圧空気や圧縮空気にも使えますか?
このページは常温・低圧の換気、空調、ダクト計算向けです。圧縮空気や高圧ガスでは理想気体からのずれや露点条件が効くため、 圧縮空気専用ページや正式な物性データを確認してください。