什麼是流體密度計算機?
密度是物質最基本的物理性質之一,它告訴你在一定體積中究竟塞進了多少質量。本計算機採用經典公式 \(\rho = m / V\) 來計算流體(或任何材料)的密度,其中 \(\rho\)(讀作 rho)代表密度、\(m\) 代表質量、\(V\) 代表體積。計算結果以國際單位制(SI)的「公斤每立方公尺(kg/m³)」呈現,同時換算成「公克每立方公分(g/cm³)」——這也是化學數據表中最常用的單位。
使用方法
請以公斤為單位輸入流體樣本的質量,並以立方公尺輸入其體積,即可讀出密度值。如果你量測時使用的是其他單位,請先進行換算:1 公升 = 0.001 m³,1 公克 = 0.001 kg。本計算機已內建防止除以零的機制,因此當體積為 0 時,結果會回傳 0。
公式詳解
密度的定義式為
$$\rho = \frac{\text{Mass (kg)}}{\text{Volume (m}^3\text{)}}$$密度與質量成正比、與體積成反比——把相同的質量壓縮進更小的體積,密度就會上升。若要把 SI 制的結果換算成 g/cm³,只要除以 1000 即可,因為 1 kg/m³ 等於 0.001 g/cm³。
實際範例
假設你有 1000 kg 的水,恰好佔據 1 m³ 的體積,那麼
$$\rho = \frac{1000}{1} = 1000 \text{ kg/m}^3$$換算後等於 1 g/cm³,這正是大家熟知的淡水密度。再看另一例:800 kg 的油填滿 1 m³ 體積,密度為 800 kg/m³(0.8 g/cm³),這也說明了為什麼油會浮在水面上。
常見問題
水的密度是多少?純水在 4 °C 時的密度約為 1000 kg/m³(1 g/cm³)。
密度為什麼重要?密度可用來預測浮力、協助辨識材料,並用於計算質量流率與濃度。
固體與氣體也能用這個公式嗎?可以——\(\rho = m / V\) 適用於任何物質。不過氣體的密度非常低,使用時需特別注意單位的一致性。