เครื่องคำนวณความหนาแน่น

Q: ความหนาแน่นขึ้นอยู่กับปริมาณของวัสดุหรือไม่?

ไม่ ความหนาแน่นเป็นสมบัติที่ไม่ขึ้นกับปริมาณ (intensive property) หมายความว่ามันไม่ได้ขึ้นอยู่กับจำนวนของวัสดุ ทองคำก้อนเล็กมีความหนาแน่นเท่ากับทองคำแท่งขนาดใหญ่ (19.32 g/cm3) สิ่งนี้ทำให้ความหนาแน่นมีประโยชน์ในการระบุวัสดุที่ไม่ทราบชนิดโดยไม่คำนึงถึงขนาดของตัวอย่าง

คำนวณความหนาแน่นจากมวลและปริมาตร หรือหามวลหรือปริมาตรเมื่อทราบความหนาแน่น รองรับระบบหน่วยที่หลากหลายพร้อมขั้นตอนวิธีทำทีละขั้นตอนและการเปรียบเทียบวัสดุ

⚖️

ρ = m ÷ V

หาความหนาแน่น

🧱

m = ρ × V

หามวล

📐

V = m ÷ ρ

หาปริมาตร

ตัวอย่างด่วน

🥇 ทองคำแท่ง 🧍 ร่างกายมนุษย์ 🧪 มวลเอทานอล 🔩 ปริมาตรอะลูมิเนียม

m มวล

V ปริมาตร

ρ ความหนาแน่น

Embed เครื่องคำนวณความหนาแน่น Widget

เกี่ยวกับ เครื่องคำนวณความหนาแน่น

เครื่องคำนวณความหนาแน่น เป็นเครื่องมือทางฟิสิกส์และเคมีที่อเนกประสงค์สำหรับคำนวณความหนาแน่นจากมวลและปริมาตร หรือหามวลหรือปริมาตรเมื่อทราบความหนาแน่น รองรับระบบหน่วยที่หลากหลาย ทั้งเมตริก อังกฤษ และอื่นๆ พร้อมแสดงวิธีทำทีละขั้นตอน การแปลงหน่วย ตารางเปรียบเทียบวัสดุ และตัวบ่งชี้การลอยตัว

สูตรความหนาแน่น

ความหนาแน่นเกี่ยวข้องกับปริมาณทางกายภาพพื้นฐานสามประการ: มวล ปริมาตร และความหนาแน่น ขึ้นอยู่กับว่าคุณต้องการหาตัวแปรใด คุณสามารถใช้หนึ่งในสามรูปแบบของสมการเดียวกันได้:

⚖️

ρ = m ÷ V

หาความหนาแน่น: หารมวลด้วยปริมาตร

🧱

m = ρ × V

หามวล: คูณความหนาแน่นด้วยปริมาตร

📐

V = m ÷ ρ

หาปริมาตร: หารมวลด้วยความหนาแน่น

โดยที่ ρ (rho) คือความหนาแน่น, m คือมวล และ V คือปริมาตร

วิธีใช้เครื่องคำนวณนี้

เลือกโหมดการคำนวณ: เลือกสิ่งที่คุณต้องการหา — ความหนาแน่น (จากมวลและปริมาตร), มวล (จากความหนาแน่นและปริมาตร) หรือปริมาตร (จากความหนาแน่นและมวล)
กรอกค่าที่ทราบ: ใส่ปริมาณที่ทราบสองค่าลงในช่องที่เกี่ยวข้อง
เลือกหน่วย: เลือกหน่วยที่เหมาะสมสำหรับแต่ละค่าจากเมนูแบบดรอปดาวน์ เครื่องคำนวณรองรับระบบเมตริก อังกฤษ และระบบหน่วยทั่วไปอื่นๆ
คลิกคำนวณ: กดปุ่มคำนวณเพื่อประมวลผลลัพธ์ พร้อมแสดงวิธีทำทีละขั้นตอน การแปลงหน่วย และการเปรียบเทียบวัสดุ

ความหนาแน่นของวัสดุทั่วไป

ด้านล่างนี้คือตารางอ้างอิงความหนาแน่นของวัสดุทั่วไปภายใต้สภาวะมาตรฐาน วัสดุที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า 1.0 g/cm³ จะลอยน้ำ

วัสดุ	ความหนาแน่น (g/cm³)	ความหนาแน่น (kg/m³)	ลอยไหม?
อากาศ (ระดับน้ำทะเล)	0.001225	1.225	✓ ลอย
โฟม (Styrofoam)	0.05	50	✓ ลอย
ไม้ก๊อก	0.24	240	✓ ลอย
ไม้สน	0.55	550	✓ ลอย
น้ำแข็ง	0.917	917	✓ ลอย
น้ำ (4°C)	1.0	1,000	—
น้ำผึ้ง	1.42	1,420	✗ จม
คอนกรีต	2.3	2,300	✗ จม
อะลูมิเนียม	2.7	2,700	✗ จม
ไทเทเนียม	4.507	4,507	✗ จม
เหล็ก / เหล็กกล้า	7.87	7,870	✗ จม
ทองแดง	8.96	8,960	✗ จม
เงิน	10.49	10,490	✗ จม
ตะกั่ว	11.34	11,340	✗ จม
ปรอท	13.546	13,546	✗ จม
ทองคำ	19.32	19,320	✗ จม
แพลทินัม	21.45	21,450	✗ จม
ออสเมียม	22.59	22,590	✗ จม

การประยุกต์ใช้ความหนาแน่น

การระบุวัสดุ

ความหนาแน่นเป็นหนึ่งในวิธีที่เชื่อถือได้ที่สุดในการระบุสารที่ไม่รู้จัก เนื่องจากความหนาแน่นเป็น สมบัติที่ไม่ขึ้นกับปริมาณ (intensive property) — มันไม่เปลี่ยนแปลงตามขนาดของตัวอย่าง — คุณสามารถระบุวัสดุได้โดยการวัดมวลและปริมาตร แล้วเปรียบเทียบความหนาแน่นที่คำนวณได้กับค่าที่ทราบ เทคนิคนี้ถูกใช้อย่างกว้างขวางในด้านธรณีวิทยา โลหะวิทยา และนิติวิทยาศาสตร์

การลอยตัวและการจม

วัตถุจะลอยในของไหลหากความหนาแน่นของมันน้อยกว่าความหนาแน่นของของไหลนั้น หลักการนี้อธิบายโดย หลักการของอาร์คิมีดีส ซึ่งอธิบายว่าทำไมเรือ (ซึ่งมีปริมาตรอากาศขนาดใหญ่ภายใน) จึงลอยได้แม้จะทำจากเหล็ก และทำไมน้ำแข็งถึงลอยน้ำ — น้ำแข็งมีความหนาแน่นประมาณ 0.917 g/cm³ ซึ่งน้อยกว่าความหนาแน่นของน้ำของเหลวที่ 1.0 g/cm³ เล็กน้อย

การควบคุมคุณภาพ

อุตสาหกรรมการผลิตใช้การวัดความหนาแน่นเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์มีความสม่ำเสมอ ตัวอย่างเช่น บริษัทเครื่องดื่มจะตรวจสอบความหนาแน่นของของเหลวเพื่อยืนยันความเข้มข้นของน้ำตาล และบริษัทก่อสร้างจะทดสอบความหนาแน่นของคอนกรีตเพื่อยืนยันความแข็งแรงของโครงสร้าง

ธรณีวิทยาและวิทยาศาสตร์โลก

นักธรณีวิทยาใช้ความหนาแน่นในการจำแนกหินและแร่ธาตุ โลกของเราเองมีชั้นของความหนาแน่นที่เพิ่มขึ้น — ตั้งแต่เปลือกโลก (~2.7 g/cm³) ไปจนถึงแก่นโลกชั้นใน (~13 g/cm³) การวัดความหนาแน่นยังช่วยในการสำรวจแร่และทำความเข้าใจกระบวนการทางธรณีแปรสัณฐาน

ทำความเข้าใจการลอยตัว: จะลอยไหม?

การที่วัตถุจะลอยหรือจมนั้นขึ้นอยู่กับการเปรียบเทียบความหนาแน่นของมันกับของไหลที่อยู่รอบข้าง:

ความหนาแน่นวัตถุ < ความหนาแน่นของไหล: วัตถุจะลอย สัดส่วนที่จมจะเท่ากับอัตราส่วนของความหนาแน่นของทั้งสอง
ความหนาแน่นวัตถุ = ความหนาแน่นของไหล: วัตถุจะลอยตัวอย่างเป็นกลาง (ไม่ลอยและไม่จม)
ความหนาแน่นวัตถุ > ความหนาแน่นของไหล: วัตถุจะจม

สำหรับน้ำที่อุณหภูมิ 4°C (ความหนาแน่น = 1.0 g/cm³) สิ่งใดที่มีความหนาแน่นต่ำกว่า 1.0 g/cm³ จะลอย ในน้ำทะเล (1.025 g/cm³) วัตถุที่มีความหนาแน่นมากกว่าเล็กน้อยก็ยังสามารถลอยได้

คำถามที่พบบ่อย

ความหนาแน่นคืออะไร?

ความหนาแน่นคือสมบัติทางกายภาพที่วัดปริมาณมวลที่บรรจุอยู่ในปริมาตรที่กำหนด คำนวณได้โดยการหารมวลของวัตถุด้วยปริมาตร (ρ = m/V) หน่วย SI สำหรับความหนาแน่นคือกิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (kg/m³) แม้ว่ากรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร (g/cm³) จะถูกใช้บ่อยในทางเคมีและการใช้งานทั่วไป

จะคำนวณความหนาแน่นจากมวลและปริมาตรได้อย่างไร?

ในการคำนวณความหนาแน่น ให้หารมวลของวัตถุด้วยปริมาตรโดยใช้สูตร ρ = m / V ตัวอย่างเช่น หากวัตถุมีมวล 500 กรัม และมีปริมาตร 200 ลูกบาศก์เซนติเมตร ความหนาแน่นคือ 500 / 200 = 2.5 g/cm³ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าทั้งสองค่าใช้หน่วยที่เข้ากันได้ก่อนทำการหาร

ความหนาแน่นวัดในหน่วยใดบ้าง?

หน่วยความหนาแน่นทั่วไป ได้แก่ กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร (g/cm³), กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (kg/m³), กิโลกรัมต่อลิตร (kg/L) และปอนด์ต่อลูกบาศก์ฟุต (lb/ft³) ในระบบ SI หน่วยมาตรฐานคือ kg/m³ โปรดทราบว่า 1 g/cm³ เท่ากับ 1000 kg/m³ และ 1 kg/L

ความหนาแน่นขึ้นอยู่กับปริมาณของวัสดุหรือไม่?

ไม่ ความหนาแน่นเป็นสมบัติที่ไม่ขึ้นกับปริมาณ หมายความว่ามันไม่ได้ขึ้นอยู่กับจำนวนของวัสดุ ทองคำก้อนเล็กมีความหนาแน่นเท่ากับทองคำแท่งขนาดใหญ่ (19.32 g/cm³) สิ่งนี้ทำให้ความหนาแน่นมีประโยชน์ในการระบุวัสดุที่ไม่ทราบชนิดโดยไม่คำนึงถึงขนาดของตัวอย่าง

วัตถุจะลอยหรือไม่ถ้าความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำ?

ใช่ วัตถุจะลอยในของไหลหากความหนาแน่นของมันน้อยกว่าความหนาแน่นของของไหลนั้น เนื่องจากน้ำมีความหนาแน่นประมาณ 1.0 g/cm³ วัตถุของแข็งใดๆ ที่มีความหนาแน่นต่ำกว่า 1.0 g/cm³ จะลอยน้ำได้ นี่คือสาเหตุที่ไม้ (ประมาณ 0.5 g/cm³) ลอยน้ำ ในขณะที่เหล็ก (7.87 g/cm³) จม