标准状况也就是 0 摄氏度 1 个标准大气压下,1 立方米空气里面氧气的质量大约是 299 克,接近 0.3 千克,这个数值是按照空气成分体积占比氧气约 21%,结合氧气密度计算得到的参考结果,很多化学课通风换气计算密闭空间供氧测算的时候,都会用到 1 立方空气中氧气的质量约为多少这个知识点,标准状态下空气平均密度约 1.293 千克每立方米,氧气密度约 1.429 千克每立方米,因为氧气在空气中是按体积分数占 21%,所以直接用 1 立方米乘以 21% 得到氧气体积,再乘以氧气密度,就可以算出氧气质量,日常常温环境温度气压发生变化的时候,氧气密度会跟着改变,最终计算出来的氧气质量也会出现小幅浮动,做题和基础估算一般都采用标准状况这套数值。
计算底层原理
空气属于混合气体,里面氧气氮气还有少量其他气体,体积分数是指同温同压下各气体所占体积比例,氧气体积分数稳定在 21%,气体质量计算核心公式是质量等于体积乘以密度,气体密度会受温度和气压影响,温度升高气体膨胀密度下降,气压升高气体压缩密度上升,所以标准状态是固定参考基准,脱离标准状态之后,需要重新带入对应的氧气密度,不能直接套用标准状态的结果,这套计算思路是化学和物理里面气体组分质量计算的基础方法。
详细计算步骤
第一步 确定基准条件,采用标准状况 0 摄氏度 1 标准大气压。
第二步 确认氧气体积分数,空气中氧气占比 21%,1 立方米空气里面氧气体积等于 1 乘以 0.21,得到 0.21 立方米氧气。
第三步 带入氧气密度,标准状态氧气密度是 1.429 千克每立方米,用 0.21 乘以 1.429,得到氧气质量约 0.299 千克,也就是 299 克。
第四步 结果复核,核对体积分数和密度参数,确认计算数值。
参数参考对照表
表格
| 项目 | 数值 | 说明 |
|---|---|---|
| 空气总体积 | 1 立方米 | 计算基准体积 |
| 氧气体积分数 | 21% | 空气里面氧气体积占比 |
| 氧气体积 | 0.21 立方米 | 1 立方空气里面氧气所占体积 |
| 氧气标准密度 | 1.429 千克每立方米 | 标准状况氧气密度 |
| 氧气质量 | 约 299 克 | 最终计算参考值 |
拓展应用场景
教室地下室密闭空间通风设计,生物实验气体测算,都会计算单位体积空气里面氧气质量,很多题目有时候会近似取值,把氧气占比取 20% 来简化计算,这样算出来 1 立方空气氧气质量大约 286 克,属于简化估算版本,做题的时候要看清题目给定的占比和温度气压条件,不要混淆标准状态和常温 25 摄氏度的参数,常温 25 摄氏度下氧气密度会略低,计算出来氧气质量会比标准状态数值小一点。
【相关 FAQ】
问题 1 1 立方空气中氧气的质量约为多少 如果按氧气占比 20% 简化计算是多少
回答 1 1 立方空气中氧气的质量约为多少,按 20% 体积占比简化计算,结果大约是 286 克,属于试卷常见简化估算算法。
问题 2 1 立方空气中氧气的质量约为多少 温度变化会影响结果吗
回答 1 1 立方空气中氧气的质量约为多少,温度变化会改变氧气密度,温度升高之后氧气密度降低,计算得到的氧气质量会变小。
问题 3 1 立方空气中氧气的质量约为多少 这个计算是标准状况下的数值吗
回答 1 1 立方空气中氧气的质量约为多少,299 克这个结果是标准状况 0 摄氏度 1 标准大气压下计算得出,换环境需要重新计算。
【免责申明】
本内容属于理化计算科普参考,属于理论估算值,实际环境空气组分温湿度气压存在波动,专业气体检测请以仪器实测数据为准。


