什麼是比重?
比重(SG),又稱為相對密度,是指某種物質的密度與參考物質密度的比值;對液體而言,這個參考物質幾乎都是純水。由於它是兩個密度相除的結果,比重是「無因次」的,也就是沒有任何單位。比重小於 1 代表流體比水輕,會浮在水面上;比重大於 1 則代表流體比水重,會沉到水底。
如何使用本計算機
請輸入流體的密度,單位為公斤每立方公尺(kg/m³),並填入水的參考密度。水在 4 °C 時約為 1000 kg/m³,這也是本工具的預設值。按下計算後,系統會立即回傳比重數值,並告訴你這個流體是會浮起還是下沉。
公式詳解
兩者的關係非常單純:
$$\text{SG} = \frac{\rho_{\text{流體}}}{\rho_{\text{水}}}$$兩個密度必須使用相同的單位,這樣單位才能完全互相抵消。如果你改用 g/cm³ 來量測密度,水的密度為 \(1.0\ \text{g/cm}^3\),因此比重會直接等於密度的數值。
範例試算
假設有一種油的密度為 850 kg/m³,而水為 1000 kg/m³,則
$$\text{SG} = \frac{850}{1000} = 0.85$$由於 \(0.85\) 小於 1,這種油會浮在水面上——這正是海面上的浮油之所以會漂浮在表面的原因。
常見問題
溫度會有影響嗎?會。密度會隨溫度變化,因此若要進行精密量測,務必註明流體與參考用水的溫度(常見為 4 °C 或 20 °C)。
比重有可能大於 1 嗎?當然可以。海水(約 1.025)、甘油(約 1.26)與水銀(約 13.6)的比重都大於 1,在淡水中都會下沉。
比重和密度是一樣的嗎?不一樣。密度帶有單位(kg/m³),而比重是純粹的比值、沒有單位。只有當密度以 g/cm³ 表示時,兩者的數值才會相等。