온도가 21℃에서 650℃로 상승하면, 기체의 평균 밀도는 온도에 반비례하여 변화합니다. 이상기체 방정식을 사용하여 평균 밀도 비율을 계산할 수 있으며, 결과적으로 공기의 평균 밀도는 약 3.14배가 됩니다. 따라서 정답은 ①입니다.