什么是比重?
比重(SG),又称相对密度,是一个用来比较某物质密度与参照物密度的无量纲数值。参照物通常选用 4°C 的纯水,其密度为 1000 kg/m³。由于比重本质上是一个比值,因此没有单位。当比重大于 1 时,说明该物质比水重,会下沉;当比重小于 1 时,说明它比水轻,会上浮。
如何使用本计算器
请以"千克每立方米"为单位输入物质的密度。参照水密度默认设为 1000 kg/m³,若你需要使用不同温度或不同流体作为参照,也可自行修改这个数值。计算器会将物质密度除以参照密度,立即给出比重结果,并同时判断该物质是会下沉还是上浮。
公式详解
计算公式很简单:
$$\text{SG} = \frac{\rho_{\text{物质}}}{\rho_{\text{水}}}$$由于分子和分母采用相同的单位,单位相互抵消,最终得到一个纯粹的比值。工程师、酿酒师、地质学家和化学家都会借助这个数值来鉴别材料、检测流体浓度以及预测浮力情况。
实例演算
海水的密度约为 1025 kg/m³。用 1025 除以 1000,得到比重为 1.025。
$$\text{SG} = \frac{1025}{1000} = 1.025$$由于该数值大于 1,所以同一个物体在海水中会比在淡水中浮得更高一些——因为海水的密度更大。
常见问题
比重和密度是一回事吗?不是。密度带有单位(例如 kg/m³),而比重是两个密度相除得到的无量纲比值。
为什么把水的密度取为 1000 kg/m³?这是纯水在 4°C 时的密度,也就是水密度最大的状态,因此被定为标准参照值。
SG = 1 代表什么?说明该物质的密度与水完全相同,既不会下沉也不会上浮,而是悬浮在水中。