密度计算器
根据已知两个值计算密度、质量或体积。
常见物质密度（20 °C，g/cm³）—— 点击填入
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功能简介
密度计算器可以解密度关系的任一方向：由实测质量与体积求密度、由已知体积求质量，或由已知质量求体积。质量、体积与密度各自带单位选择器，因此手册上以 kg/m³ 给出的数值、以升计量的体积、以毫克计量的质量都可以直接输入。工具还提供常见物质密度表供对照，比翻手册更快。一切都在浏览器内完成。
原理与公式
密度是单位体积的质量，因此密度等于质量除以体积，移项后质量等于密度乘体积、体积等于质量除以密度。所有输入都会先换算到「克、毫升、g/mL」这一基准再做运算，所以单位选择器改变的是数值如何录入与呈现，而不改变结果本身。这些单位值得理清：g/mL 与 g/cm³ 数值完全相同，因为一毫升恰好等于一立方厘米；而 kg/m³ 小一千倍，kg/L 则与 g/mL 数值相同。因此密度为 1.000 g/mL 的水同时也是 1.000 g/cm³、1000 kg/m³ 和 1.000 kg/L。结果按六位有效数字格式化，小于 1e-3 或大于等于 1e9 时切换为科学计数法；输入为空、为零或为负数时不会计算。
演算示例
一块重 25.0 g 的金属在水中排开 3.20 mL，密度为 25.0 / 3.20 = 7.8125 g/mL。与手册对照：铁 7.87、锌 7.14、铜 8.96、铅 11.34，样品接近铁但并不吻合，而这个差异本身就有信息量。附着在金属块上的小气泡会抬高表观体积、压低算得的密度，其灵敏程度值得体会：在这个量级上，读数偏差 0.1 mL 会让结果变动约 0.25 g/mL。反向代入同一公式，50.0 g 乙醇（0.789 g/mL）占据 50.0 / 0.789 = 63.371 mL，这就是没有天平时需要量取的体积。作为参考，水在 25 °C 为 0.99705 g/mL，在 4 °C 为 1.00000 g/mL，这约 0.3% 的差异只有在报告四位有效数字时才需要计较。
适用场景
只要方案给出一个量、而仪器测的是另一个量，就可以用它：例如把按重量配的配方换算成要移取的体积，或推算一瓶 250 mL 试剂在台面上应该是多重。有三点提醒来自物理本身而非软件。单位是可选的而不是写死的，因此以 kg/m³ 给出的密度或以升计量的体积都能直接输入，结果也会按所选单位返回；但选择器并不知道物质是什么 —— 它只换算单位，不会告诉你该用哪个密度值。用称得的质量除以量筒读出的体积得到的是堆积密度或表观密度，而不是材料真密度，这一点对粉末和多孔固体的影响最大：一种振实后的药用粉末读数可以是 0.4 g/mL，而其颗粒的真密度为 1.4 g/mL。最后，密度随温度变化，液体受热会膨胀，因此手册上 20 °C 的数值与 30 °C 下测得的数据同用，第三位有效数字就会出错。要做准，应在同一温度下测量质量与体积；样品装在大容器中称量时还要考虑空气浮力。
常见问题
- 怎么由质量和体积算密度？
- 用质量除以体积：密度 = 质量 / 体积。25.0 g 的块体排开 3.20 mL，即 25.0 / 3.20 = 7.8125 g/mL。对液体，称量空容器和装满后的容器以得到液体质量，并从同一量筒或容器的刻度读取体积。
- 计算器使用哪些单位？
- 列表中的任意一种。密度可用 g/mL、g/cm³、kg/m³ 或 kg/L；质量可用 g、kg 或 mg；体积可用 mL、cm³、L 或 µL。所有输入都会先换算到「克、毫升、g/mL」基准再运算，结果按所求量所选单位返回。由于一毫升等于一立方厘米，g/mL 与 g/cm³ 可以互换，而 kg/m³ 小一千倍：水同时是 1.000 g/mL、1.000 g/cm³、1000 kg/m³ 与 1.000 kg/L。要小心一种常见错误：数值按 kg/m³ 填，单位却仍是 g/mL，这会让密度差三个数量级。
- 堆积密度和真密度有什么区别？
- 堆积密度（表观密度）是样品质量除以它占据的体积（含颗粒间空隙），会随粉末倾倒入容器或振实的方式而变。真密度是固体材料本身的密度，用氦气比重法或比重瓶测定。同一种粉末可以堆积密度 0.4 g/mL、真密度 1.4 g/mL，因此与手册对照前必须说明是哪一种。
- 为什么测得的密度与手册值不符？
- 四个常见原因：温度，液体受热膨胀，水的密度从 4 °C 的 1.00000 g/mL 降到 25 °C 的 0.99705；附着气泡，会抬高体积、压低结果；样品不纯或吸水，吸收的水分改变了质量；以及容器和弯月面带来的零点几毫升误差。在 3 mL 量级下，0.1 mL 的误差就会让结果变动约 0.25 g/mL。