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輸入計算

數學公式

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結果

木桶容積
315.73
公升
Cubic volume (cm³) 315,730.06
容積(公升) 315.73 L
美制加侖 83.41 gal
英制(imperial)加侖 69.45 gal

什麼是木桶容積計算器?

木桶(也可能是橡木桶、圓桶或啤酒桶)的中段比兩端來得寬,因此不能單純把它當成圓柱體來計算。本計算器採用克卜勒木桶近似公式(Kepler barrel approximation),只需三個簡單的量測值,就能估算出內部容積:桶身的高度(或長度)、中段最寬處的直徑(俗稱桶腹),以及兩端平面的直徑(桶蓋處)。計算結果會同時提供立方單位、公升、美制加侖以及英制(UK)加侖。

使用方式

如果想知道實際裝載容量,請量測內側尺寸;若想知道整體佔用空間,則量測外側尺寸。輸入桶高(\(h\))、中段直徑(\(D\))與兩端直徑(\(d\)),再選擇你量測時使用的單位。計算器會立即把立方結果換算成公升,以及兩種加侖標準的數值。

桶的橫截面圖,顯示高度 h、中部直徑 D 與端部直徑 d
桶的主要尺寸:高度 h、中部直徑 D 與端部直徑 d。

公式說明

克卜勒近似公式把木桶視為一個旋轉體,公式如下:

$$V = \frac{\pi \cdot \text{Height }(h)}{12}\left(2\,\text{Middle }(D)^{2} + \text{End }(d)^{2}\right)$$

其中 \(D\) 是較大的中段直徑,\(d\) 是較小的兩端直徑。當 \(D\) 等於 \(d\) 時,公式就會簡化為標準圓柱體積 \(\pi r^{2} h\),因此用在筆直的圓桶上一樣準確。公式中 \(D^{2}\) 乘上 2 的設計,反映出隆起的中段對整體容積貢獻更多。

實際範例

假設有一個木桶高 90 公分、中段寬 70 公分、兩端各寬 60 公分。則 $$V = \frac{\pi \times 90}{12}\left(2 \times 70^{2} + 60^{2}\right) = 23.5619 \times (9800 + 3600) = 23.5619 \times 13400 \approx 315{,}730$$ 立方公分,約等於 315.7 公升,或大約 83.4 美制加侖。

體積單位轉換

克卜勒近似公式以您輸入的任何長度單位的立方單位(cm³、in³ 或 m³)給出桶的體積。使用這些係數將該原始體積轉換為升或加侖。最常見的轉換是立方厘米到升:\(1\text{ L} = 1000\text{ cm}^3\)。

等於
1 升 (L) 1000 cm³ = 0.001 m³ = 61.0237 in³ = 0.0353147 ft³
1 升 (L) 0.264172 美制加侖 = 0.219969 英制加侖
1 立方米 (m³) 1000 L = 264.172 美制加侖 = 219.969 英制加侖 = 35.3147 ft³
1 美制加侖 3.78541 L = 231 in³ = 0.832674 英制加侖
1 英制(英帝國)加侖 4.54609 L = 277.42 in³ = 1.20095 美制加侖
1 立方英尺 (ft³) 28.3168 L = 7.48052 美制加侖 = 1728 in³
1 立方英寸 (in³) 16.3871 cm³ = 0.0163871 L

計算實例:一個克卜勒體積為 225,000 cm³ 的桶容量為 \(225000 \div 1000 = 225\) L,即 \(225 \times 0.264172 = 59.44\) 美制加侖。

常見問題

克卜勒公式準確嗎?它是一種近似計算,假設桶板(staves)呈平滑弧形彎曲。對大多數真實的橡木桶而言,誤差通常落在百分之幾以內。

該量內側直徑還是外側直徑?計算液體裝載量時請用內側尺寸;計算木桶佔用空間時則用外側尺寸。

如果我的桶是筆直的圓柱形怎麼辦?把中段直徑與兩端直徑填入相同的數值即可,公式會自動簡化為精確的圓柱體積。

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