絶対水蒸気密度計算機
蒸気圧2339 Pa、絶対温度293.15 K（約20 °C）なら、空気1立方メートルあたり約17.3グラムの水蒸気が含まれます。相対湿度だけでは、この質量は分かりません。ブラウザで無料で使えます。
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計算例
- 蒸気圧
- 2,339
- 創造性
- 293.15
- 温度 (°C)
- 20 kg/m³
- モル質量
- 0.01801528
- 気体定数
- 8.314462618
- 比気体定数
- 461.522808305
気象・空調・温室運用・湿潤空気の熱力学を学ぶ方は、蒸気圧と気温だけが分かるときに、空気1立方メートルあたりの絶対的な水蒸気質量を必要とすることが多いです。相対湿度だけではその質量は得られず、密度の理想気体式に現れる蒸気の分圧と絶対温度が依然として必要です。この絶対水蒸気密度計算機は、水蒸気の分圧とケルビン単位の絶対温度を受け取り、水の標準SI定数で ρ_v = e·M_w/(R·T) を適用し、キログラム毎立方メートルおよびグラム毎立方メートルの密度を返します。
絶対水蒸気密度の意味と ρ_v = e·M_w/(R·T) の仕組み
絶対水蒸気密度は、単位体積あたりの蒸気質量として表すときの絶対湿度とも呼ばれ、湿潤空気1立方メートルに含まれる水蒸気の質量です。同一温度での実際の蒸気圧と飽和蒸気圧の無次元比である相対湿度とは異なります。また、蒸気質量と乾燥空気質量を比べる湿度比や混合比とも異なります。
絶対密度は、測定された蒸気分圧の下で各立方メートルに何キログラムの H2O 分子が占めるかという直接的な物理の問いに答えます。ここで e はパスカル単位の水蒸気分圧、M_w は水蒸気のモル質量（既定 0.01801528 kg/mol）、R は普遍気体定数（既定 8.314462618 J/(mol·K)）、T はケルビン単位の絶対温度です。
結果は SI 質量密度（kg/m³）で、応答は湿度表や計器でよく使う g/m³ のために千倍も返します。式は蒸気分圧のみの理想気体挙動を仮定し、乾燥空気圧を入力に要求しません。絶対蒸気密度は e と T に依存し、総測器圧には依存しないためです。
蒸気圧がゼロなら密度はゼロ（蒸気質量のない乾燥空気）です。
絶対水蒸気密度が役立つ場面
気象・気候ノートブックは、測定またはモデルの蒸気圧と気温を絶対湿度に変換し、水分収支・潜熱見積・湿度センサ質量密度との比較に用います。温室や博物館の気候制御は、気温が揺れるときでも安定する除湿設定のため、立方メートルあたりの水蒸気グラムを追跡します。
HVAC 試運転スクリプトは、表計算ごとに場当たり的な気体定数を埋め込まず、心理量の分圧から絶対湿度を得る決定論的オラクルを必要とします。大気科学の授業では、教科書の理想気体問題を確認し、温度が異なれば相対湿度100%でも立方メートルあたりの蒸気質量が異なることを示すために絶対水蒸気密度計算機を使います。
数百万の (e, T) 対を一括処理する研究パイプラインは、回帰試験とエッジワーカーのために固定丸めを必要とします。無効な蒸気圧や絶対温度ゼロは残高を消費しません。
活用例
水分収支と気候ノートブック
モデルまたは観測の蒸気圧と絶対温度を kg/m³ または g/m³ の絶対湿度に変換し、水分フラックスと潜熱の計算に用います。
温室と HVAC の設定値
測定した e と T から立方メートルあたりの水蒸気グラムを追跡し、気温が変わっても除湿目標が意味を保つようにします。
よくある質問
絶対温度がゼロの場合はどうなりますか？
理想気体の密度式は T で割り、絶対零度では未定義です。非正の温度は課金されません。
相対湿度と同じですか？
絶対水蒸気密度は立方メートルあたりの蒸気質量で、飽和蒸気圧ではなく e と T（および M_w と R）のみに依存します。
蒸気圧にはどの単位を使えばよいですか？
SI 既定はパスカル (Pa) です。hPa または mbar からは 100 倍してください（例：23.39 hPa → 2339 Pa）。温度は摂氏ではなくケルビンです。
空気全体の気圧は必要ですか？
必要ありません。絶対水蒸気密度は水蒸気そのものの分圧と絶対温度だけで決まるため、観測地点の気圧は計算に入りません。蒸気圧はパスカル、温度はケルビンで入力します。
摂氏をケルビンに直すにはどうしますか？
摂氏の値に273.15を足します。たとえば20 °Cは293.15 Kで、蒸気圧2339 Paと組み合わせると、1立方メートルあたり約17.3グラムの水蒸気になります。
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/water-vapor-density \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"vapor_pressure":2339,"temperature":293.15}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/earth/water-vapor-density", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"vapor_pressure": 2339,
"temperature": 293.15
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/earth/water-vapor-density",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"vapor_pressure": 2339,
"temperature": 293.15
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/earth/water-vapor-density", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"vapor_pressure":2339,"temperature":293.15}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"vapor_pressure":2339,"temperature":293.15}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/earth/water-vapor-density", 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
{
"vapor_pressure": 2339,
"temperature": 293.15
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "earth.water_vapor_density",
"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
絶対温度がゼロの場合は ideal-gas 式が T で割るため invalid_input で拒否します。
絶対水蒸気密度の意味と ρ_v = e·M_w/(R·T) の仕組み
通常の大気温度と分圧で水蒸気を理想気体とみなすと、その分圧成分の状態方程式は e V = n R T、質量密度形では e = (rho_v / M_w) R T です。密度について解くと、この機能の作業式 rho_v = e · M_w / (R · T) が得られます。等価な形は水蒸気の比気体定数 R_v = R/M_w（約 461.5 J/(kg·K)）を用い、rho_v = e/(R_v · T) です。両形は代数的に同一であり、本エンドポイントは普遍気体形と R_v の両方を表示用に返します。絶対温度がゼロケルビンに近づくと分母が消えるため、T = 0 は無限大や NaN の成功ではなく、明示的な invalid_input エラーになります。
入力契約、応答形状、エラー挙動
蒸気圧は非負でなければならず、負の分圧は非物理として拒否されます。温度は厳密に正でなければなりません。絶対温度ゼロは、理想気体の水蒸気密度式が T で割り絶対零度で未定義である旨のメッセージで拒否され、負の温度も非正として同様に失敗します。例：既定値で 2339 Pa・293.15 K（約 20 °C）は、室温付近の飽和絶対湿度と整合する約 17.3 g/m³ の水蒸気を与えます。検証失敗は課金されません。相対湿度が必要ならご自身の飽和蒸気圧モデルと組み合わせてください。必須の有限数を2つ含む JSON 本体を POST してください。vapor_pressure（別名 e, vp, vapor_pressure_pa, partial_pressure, water_vapor_pressure）はパスカル単位の水蒸気分圧、temperature（別名 t, temp, temp_k, temperature_k, absolute_temperature）はケルビン単位の空気の絶対温度です。各欄は JSON 数または数値文字列でよく、欠落・空文字・非有限値は欄名付きの invalid_input で失敗します。任意の molar_mass（別名 mw, m_w, molar_mass_water, water_molar_mass）は既定の水のモル質量 0.01801528 kg/mol を上書きし、指定時は正でなければなりません。任意の gas_constant（別名 r, R, universal_gas_constant）は既定の SI の R を上書きし、指定時は正でなければなりません。成功時、本体は vapor_pressure、temperature、T から 273.15 を引いた temperature_c、molar_mass と既定かどうか、gas_constant と既定かどうか、specific_gas_constant R_v、kg/m³ の density、g/m³ の density_g_m3、単位ラベル、formula と equation 文字列、method ideal_gas_water_vapor_density、短い steps 配列を返します。本エンドポイントは乾球温度だけでは e_s も RH も計算しません。
絶対水蒸気密度 API が役立つ場面
リクエストを小さく保ち、試験で丸めた density と density_g_m3 を固定すれば、完全な心理量ライブラリを自前で立てなくても、課題・ダッシュボード・本番の水分計算向けに再現可能な絶対湿度密度が得られます。
連携の活用例
教室での理想気体湿度の確認
教科書の分圧とケルビン温度について、決定論的な無料ウィジェットと一致する API で ρ_v = e·M_w/(R·T) を検証させます。
技術的な質問
蒸気圧と温度から絶対水蒸気密度をどう計算しますか？
パスカル単位の vapor_pressure e とケルビン単位の絶対温度 T を送ってください。API は既定の水のモル質量と SI 気体定数で ρ_v = e·M_w/(R·T) を kg/m³ と g/m³ で返します（上書き可能）。
絶対水蒸気密度計算機の料金は？
ブラウザツールは無料です。API は成功した呼び出しごとに前払い KIT 残高から $0.002 です。無効入力は課金されません。