気圧と温度から海面基準の空気密度比を計算
お手元の空気を101325 Pa・15 °Cの海面の空気と比べます。密度比0.80なら基準のおよそ八割、1.10ならおよそ一割濃い空気です。性能のおおまかな補正に役立ちます。ブラウザで無料で使えます。
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- ブラウザで動作
- 登録不要
- データは端末の外に出ません
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計算例
- 圧力
- 84,307
- 創造性
- 5
- 密度比
- 0.861958949
- 密度 (%)
- 86.195895
- 気圧 (Pa)
- 84,307
- 温度 (°C)
- 5
空気密度比計算ツールは、指定された絶対圧力と温度における空気密度を、標準海面条件の空気密度と比較します。理想気体の比例関係を用いるため、最終的な比率の計算では気体定数や仮定したモル質量が不要です。圧力をパスカル、温度を摂氏で入力すると、無次元の比率と相当するパーセント値が得られます。決定論的ですばやく処理でき、完全な大気モデルではなく明確な基準を必要とする工学上の概算に適しています。
空気密度比が示す内容
空気密度比は、現地の空気密度を、基準条件である 101325 パスカル、288.15 ケルビン、すなわち摂氏 15 度での密度に対する割合として表します。結果が 1 なら、計算された密度が基準と一致します。0.80 なら基準密度のおよそ八十パーセント、1.10 ならおよそ十パーセント高い密度です。
結果には単位がないため、性能の予備比較、補正係数、妥当性確認へ手軽に利用できます。伝達しやすいよう、同じ関係をパーセントでも表示します。ただし、この比率は入力条件が特定の幾何学的高度で発生することを示すものではありません。
気象系、地域ごとの温度分布、気圧変動により、同じ標高でも条件は異なります。標準大気表から高度を検索した値ではなく、お客様が入力した気圧と温度から求めた比較値としてお使いください。この区別により、入力だけでは確定できない情報を暗示せず、結果を適切に活用できます。
気圧と温度から結果を求める仕組み
乾燥空気を理想気体として扱う場合、密度は絶対圧力に比例し、絶対温度に反比例します。現地密度の式を海面基準の式で割ると、比気体定数が相殺されます。そのため本ツールでは、現地の圧力を 101325 パスカルで割り、さらに 288.15 ケルビンを、入力温度をケルビンへ変換した値で割ったものを掛けます。
圧力には絶対圧力をご入力ください。ゲージ圧は周囲の圧力を基準に測るため、熱力学的な全圧を必要とする理想気体の関係式へそのまま代入できません。温度は入力しやすい摂氏で受け取り、273.15 を加えて変換します。
摂氏マイナス 273.15 以下では絶対温度がゼロまたは負となり、この式では物理的に無効です。また逆数の計算が未定義または無意味になるため、明確にエラーとして扱います。有限でない値や負の絶対圧力も受け付けません。
一方、圧力ゼロは許容し、数学上の比率としてゼロを返します。
比率を適切に利用する方法
この結果は、気圧と温度が既知で、理想気体近似が妥当な一次的計算に適しています。たとえば、空力荷重の比較、周囲条件の変化が冷却気流へ与える影響の概算、異なる日に収集した測定値の正規化に役立ちます。利用できる場合は観測地点で実測した気圧をお使いください。
海面更正された気象気圧は別の基準へすでに補正されており、実際の現地空気を表さない場合があります。この計算は組成が変わらない乾燥空気を前提とします。水蒸気が含まれると、湿潤空気の実効モル質量が異なるため混合気体の密度が変化します。
高精度の作業では、湿度と、より完全な湿潤空気モデルをご考慮ください。極端な気圧、温度、特殊な混合気体では、実在気体補正が必要な場合もあります。判断目的に合う精度で入力し、表示される小数桁を測定精度の向上とは解釈しないでください。
簡単な確認には、ブラウザーでも同じ決定論的計算をご利用いただけます。
活用例
空力推定値の補正
実測した気圧と温度を用い、標準海面条件に対する一次的な密度補正値を求められます。
機器の動作環境の比較
異なる周囲気圧と温度で得た換気または冷却の観測結果を正規化できます。
大気測定値の確認
センサー値を簡潔な比率とパーセントへ変換し、地点間や試験間で比較できます。
よくある質問
密度比 0.75 は何を意味しますか?
計算された空気密度が、指定された標準海面基準条件での密度の 75 パーセントであることを意味します。
どの気圧を入力すればよいですか?
現地の絶対大気圧をパスカルでご入力ください。目的の条件を正確に表す場合を除き、ゲージ圧や海面更正された気象値は使用しないでください。
温度を絶対零度より高くする必要があるのはなぜですか?
式では絶対温度による除算を行います。ゼロケルビンではゼロ除算となり、負のケルビン温度はこのモデルでは無効です。
湿度は計算に含まれますか?
いいえ。 乾燥空気について理想気体の比例関係を使用します。必要精度に湿度が大きく影響する場合は、湿潤空気密度モデルをご利用ください。
どの標準条件を使用していますか?
基準は 101325 パスカルおよび 288.15 ケルビンで、摂氏 15 度に相当します。
関連ツール
開発者向け — APIアクセス
このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。
エンドポイント
Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。
お使いのスタックから呼び出す
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/earth/air-density-ratio \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"pressure":84307,"temperature":5}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/earth/air-density-ratio", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"pressure": 84307,
"temperature": 5
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/earth/air-density-ratio",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"pressure": 84307,
"temperature": 5
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/earth/air-density-ratio", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"pressure":84307,"temperature":5}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"pressure":84307,"temperature":5}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/earth/air-density-ratio", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)リクエスト例
{
"pressure": 84307,
"temperature": 5
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "earth.air_density_ratio",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。
料金
単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。
エラー
| HTTP | コード | 意味 |
|---|---|---|
401 | unauthorized | APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。 |
402 | insufficient_balance | 残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。 |
404 | unknown_type | 指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。 |
429 | rate_limited | リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。 |
技術的な注記
比率を適切に利用する方法
API による自動処理は1回 $0.002 です。
技術的な質問
API リクエストの料金はいくらですか?
API リクエストは1回 $0.002 です。簡単な対話形式の計算にはブラウザー実行もご利用いただけます。