공기밀도 계산기 | PsychroCalcLab

온도, 상대습도, 기압으로 습공기 밀도를 계산합니다. 고도 수정, 팬 선정, 공기역학 및 HVAC 유체 흐름 보정에 필수적입니다.

TL;DR (핵심 요약 & 경험 법칙)

공기 밀도는 공기가 얼마나 '무겁고' 빽빽한지를 나타냅니다. 뜨겁고 습한 공기는 실제로는 더 가벼우며, 열기구가 하늘로 떠오르는 것도 이 때문입니다!

이 계산기가 하는 일

이상기체 혼합물 적용. 표준 조건(15°C, 0% RH, 101325 Pa): 1.2250 kg/m³.

공기 밀도 계산기 사용법

건구 온도, 상대 습도, 그리고 현지 기압을 파스칼 단위로 입력합니다(필드에는 해면 표준값 101,325 Pa가 미리 채워져 있습니다). 계산기는 전압을 건조 공기 분압과 수증기 분압으로 분리한 후, 건조 공기 몰질량 0.028964 kg/mol, 수증기 몰질량 0.018016 kg/mol을 사용하여 이상 기체 혼합물 공식 ρ = (P_d·M_d + e·M_v) / (R·T)로 밀도를 계산합니다.

물 분자는 대체되는 질소·산소 분자보다 가볍기 때문에, 고정된 온도와 압력에서 습도를 높이면 밀도가 약간 감소합니다. 온도와 압력이 주요 인자입니다. 건조 공기는 20°C 해면 기압에서 약 1.204 kg/m³이며, 공기가 따뜻해지거나 기압이 낮아질수록 값이 감소합니다.

고도를 반영하려면 기본 해면 기압 대신 실제 관측 지점의 기압을 입력하세요. 고지대에서는 기압 감소가 계산된 밀도를 직접 낮춥니다. 팬 선정, 덕트 설계, 공기역학적 추산 모두 현지 공기 밀도에 의존하므로, 희박한 공기에서 동일한 질량 유량을 확보하려면 더 큰 체적 유량이 필요합니다.

사용 방법

  1. 건구 온도, 상대 습도, 대기압(기본값 해면 101325 Pa)을 입력하세요.
  2. 값을 변경하면 결과가 자동으로 갱신됩니다.
  3. 계산된 값과 결과 아래의 엔지니어링 참고 사항을 확인하세요.

자주 묻는 질문

고도는 공기 밀도에 어떤 영향을 미치나요?

고도가 높아질수록 대기압이 낮아져 공기 밀도도 감소합니다. 희박한 공기에서는 동일한 질량의 공기를 이동시키기 위해 더 큰 팬이나 덕트가 필요합니다.

습한 공기가 건조한 공기보다 가벼운 이유는 무엇인가요?

직관에 반하지만, 습한 공기는 같은 온도와 압력에서 건조한 공기보다 밀도가 낮습니다. 물 분자가 질소·산소 분자보다 가볍기 때문입니다.

표준 공기 밀도는 얼마인가요?

표준 공기 밀도는 일반적으로 20°C(68°F), 해면, 상대습도 0% 조건에서 약 1.204 kg/m³로 정의됩니다.

공기역학 엔지니어가 공기 밀도를 중요시하는 이유는 무엇인가요?

공기 밀도는 양력과 항력에 직접 영향을 미칩니다. 항공기는 고고도 고온 다습한 날(저밀도)과 해면 저온 건조한 날(고밀도)에 성능이 현격히 다릅니다.