大气密度

单位体积大气中含有的空气质量或分子数目

大气密度（atmosphere density）是指单位体积大气中含有的空气质量或分子数目。前者称质量密度（简称密度），单位为千克每立方米；后者称分子的数密度，单位为m3。

概念

大气密度（atmospherie density）是指单位体积大气中含有的空气质量或分子数目。前者称质量密度（简称密度），单位为千克每立方米；后者称分子的数密度，单位为m3。

大气质量密度取决于气温、气压和空气湿度，通常不是直接侧得，而是经计算求出的。其数值随高度按指数律递减。我们周围的空气密度在标准状况（0℃（273k），101kPa）下为1.293 g·L-1。海平面高度的大气密度标准值为1.2250千克每立方米。

大气密度是决定物体在大气层中运动时所受空气动力大小的主要因素之一，对在空气中飞行的各种飞行器有重要影响。

大气密度分布

热层大气密度

热层大气密度的变化直接影响着低地球轨道航天器的轨道和姿势。

太阳活动和磁暴通过极区加热对热层大气密度有影响。即使在平静期，极区加热也会对均热层密度产生明显的影响，该影响具有很强的经向变化特征。这些变化特征是全球性的，并且在地磁平静条件下(AP＜10)两个高度上的变化特征相类似。日平均热层密度的最大相对经向变化出现在两个半球的冬至附近。正的密度峰值时常位于磁极点处，高密度区域向低纬度方向扩展甚至延伸到另外一个半球。这种扩展向西倾斜，但它主要局限在磁极点所处的经度区域。

因此，日平均热层密度的相对变化有很强的季节变化特征，并且在中高纬呈现出年变化，在赤道附近呈现出半年变化。结果说明极光区内的磁层源区加热很有可能是形成所观测到的经向分布结构的原因。此外，日平均热层密度的相对经向变化具有南北半球不对称性，并且在南半球比较显著。

密度表

换算公式

根据pV=nRT，其中T为温度（单位K），p为压强（单位atm），所以空气密度：

空气密度=1.293*(实际压力/标准物理大气压)*(273/实际绝对温度)，绝对温度=摄氏温度+273

通常情况下，即20摄氏度时，取1.205kg/m3。

测定实验

材料

带阀门的塑料容器或玻璃容器，打气筒，烧杯，水槽，量筒，天平。

实验步骤

1．把容器的阀门打开，用打气筒向容器内打气。到一定程度后停止打气，关上阀门。用天平称出容器的质量。

2．如右图所示，把一只装满水的大烧杯倒扣在水槽中（实验时可先将烧杯没入水槽中，然后将烧杯翻转，使其底部向上）。将接在容器上的管子另一端放在烧杯下面，打开阀门将容器中的压缩空气缓缓地放一部分到烧杯中，同时调节烧杯的位置，使杯中空气的体积约为杯容积的3/4，且杯内外的液面相平。关闭阀门并在杯上记下这时水面的位置（用一根橡皮筋套在杯上即可）。

3．称出放出一部分气体后容器的质量。两次质量差就是放到烧杯中的空气的质量。

4．将烧杯从水槽中取出，装水至橡皮筋所示的位置。用量筒测出烧杯所盛水的体积，即为烧杯内空气的体积。

5．由公式ρ=m/V可求得在此时的大气压强和温度下空气的密度。

注意事项

1．由于空气的密度与压强有关，用排水取气法收集气体时，务必要使烧杯内外的水面相平，这样才能保证杯中空气的压强和环境空气的压强相同。

2．由于容器中盛的是压缩空气，所以放气时一定要缓慢，防止气体冲到烧杯外面。

3．本实验显然也说明了空气有质量。

新发现

2013年3月19日，来自浙江大学的科学家们研制出了一种超轻材料，这种被称为“全碳气凝胶” 的固态材料密度仅为每立方厘米0.16毫克，是空气密度的六分之一，也是迄今为止世界上最轻的材料。

气凝胶是半固体状态的凝胶经干燥、去除溶剂后的产物，外表呈固体状，内部含有众多孔隙，充斥着空气，因而密度极小。

浙江大学高分子科学与工程学系高超教授的课题组将含有石墨烯和碳纳米管两种纳米材料的水溶液在低温环境下冻干，去除水分、保留骨架，成功刷新了“最轻材料”的纪录。

此前的“世界纪录保持者”是由德国科学家在2012年底制造的一种名为“石墨气凝胶”的材料，密度为每立方厘米0.18毫克。