溶液密度計算器

重點速覽：密度（density，符號 ρ，讀作 rho）是描述物質『緊密程度』的基本物理量，定義為單位體積所含的質量：ρ = 質量 m / 體積 V。最常用的單位是 g/mL（克每毫升），由於 1 mL = 1 cm³，所以 g/mL 等同於 g/cm³；固體、液體也常用 kg/m³（1 g/mL = 1000 kg/m³）。密度反映的是物質內部粒子排列的疏密與粒子本身的質量，是物質的『特徵性質』之一：在固定溫度、壓強下，純物質有確定的密度，因此密度可用來鑑別物質、檢驗純度。以本工具預設為例：一份溶液質量 200 g、體積 250 mL，密度 ρ = 200 / 250 = 0.8 g/mL。作為參考，純水在 4 °C 時密度最大，約 1.000 g/mL（常近似為 1 g/mL），因此 1 L 水約重 1 kg——這也是為什麼稀水溶液的質量摩爾濃度與摩爾濃度數值接近的原因。密度在化學與生活中用途廣泛：第一，質量與體積的互換——已知密度就能由質量算體積（V = m/ρ）或由體積算質量（m = ρV），例如量取一定質量的液體試劑時，用密度換算成方便量測的體積。第二，濃度換算——溶液的密度連結了『質量分數（w/w%）』與『摩爾濃度（mol/L）』，例如由濃硫酸的密度與質量百分濃度可算出其摩爾濃度。第三，比重與浮沉——密度比水大的物質沉入水中、比水小的浮起（如冰浮於水、油浮於水）；『比重（specific gravity）』就是物質密度與水密度的比值（無單位）。第四，鑑別與純度檢驗——測得密度與標準值比對，可判斷物質種類或是否摻雜。使用密度公式要注意：第一，密度會隨溫度變化——溫度升高體積通常膨脹，密度略減；精密工作須標明溫度（如 20 °C 的密度）。氣體密度對溫度、壓強更敏感。第二，單位要一致——質量用克、體積用毫升時得 g/mL；若質量用 kg、體積用 L，數值相同（1 kg/L = 1 g/mL），但與 g/cm³ 換算時要當心。第三，密度是強度性質——與物質的量無關，把樣品切成兩半密度不變。第四，本計算器要求體積為正值（≤0 無定義）。總之，本計算器讓你由質量與體積快速求出密度，是物質鑑別、質量體積互換與濃度換算的實用工具。