什么是空气密度？如何计算？

空气密度是单位体积空气的质量。它是航空、气象学、工程和暖通空调系统设计中的关键参数[citation:2]。空气密度不是恒定的——它在很大程度上取决于压力和温度。

对于大多数实际计算，空气可以视为理想气体[citation:4]。根据理想气体定律：

ρ = P × M / (R × T)

其中：

• ρ — 空气密度（kg/m³）
• P — 绝对压力（Pa）
• M — 干空气摩尔质量（0.0289644 kg/mol）
• R — 通用气体常数（8.314462618 J/(mol·K)）
• T — 温度（K）

当压力升高时，空气分子被压缩，密度增加。当温度升高时，空气膨胀，密度降低[citation:3][citation:4]。在标准海平面条件下（101.325 kPa，15°C），空气密度约为1.225 kg/m³[citation:2]。本计算器使用干空气摩尔质量，未考虑湿度影响。

什么是阿基米德原理？

阿基米德原理指出：浸没在流体中的物体（全部或部分）受到一个向上的浮力，其大小等于物体排开的流体的重量。这一定律由古希腊数学家阿基米德于公元前250年左右发现。

F_b = ρ × V × g

其中：

• F_b — 浮力（牛顿，N）
• ρ — 流体密度（kg/m³）
• V — 排开的流体体积（m³）
• g — 重力加速度（m/s²）

该原理解释了以下现象：

• 船只漂浮 — 即使沉重的钢船也能排开足够的水来匹配其重量
• 潜艇工作原理 — 通过控制密度来下潜或上浮
• 热气球上升 — 密度较小的空气提供浮力
• 物体在水中感觉更轻 — 浮力减小了表观重量

本计算器适用于任何流体——水（1000 kg/m³）、海水（1025 kg/m³）、油（800-950 kg/m³）、水银（13,600 kg/m³），甚至空气（海平面约1.225 kg/m³）。

什么是交流转直流转换？

将交流电（AC）转换为直流电（DC）称为整流。这是电子学中的基本过程，使得可以使用交流电源为需要稳定直流电压的设备供电，例如电池充电器、电脑和LED驱动器[citation:3][citation:7]。

整流器通常由二极管组成，它只允许电流单向流动，从而将双向的交流波形转换为单向的直流脉动[citation:3]。最常用且高效的是全波整流器，它利用交流正弦波的两半部分，产生更平滑的直流输出[citation:3][citation:10]。

V_DC = V_AC × 0.636

其中，V_AC是交流电压的有效值（RMS）——即家用插座上标注的“220V”或“110V”——而0.636是源自全波整流公式(2√2/π)的常数[citation:10][citation:12]。

在实际应用中，功率因数（PF）也至关重要。它代表了交流电路中电能的利用效率，并影响传输到负载的实际功率（瓦特）[citation:5]。