Конвертер единиц плотности
Переводите значения плотности между кг/м³, г/см³, г/мл, фунт/фут³, фунт/дюйм³ и другими единицами. Введите значение, выберите единицу — и получите плотность сразу во всех распространённых единицах измерения.
Перевод единиц плотности
Формула конвертера плотности
Где:
- \(\rho_{\text{вход}}\) — введённое значение плотности
- \(f_{\text{вход}}\) — коэффициент перевода исходной единицы в кг/м³ (см. таблицу ниже)
- \(f_{\text{целевая}}\) — коэффициент перевода целевой единицы в кг/м³
- \(\rho_{\text{целевая}}\) — та же плотность, выраженная в целевой единице
Сначала каждое значение переводится в килограммы на кубический метр (базовая единица СИ для плотности), а затем делится на коэффициент целевой единицы. Этот двухшаговый метод гарантирует корректные результаты для любой пары единиц.
Конвертер плотности — пример расчёта
Пример: переведём 1 г/см³ — плотность воды при 4 °C — во все остальные единицы.
\[
\rho = 1 \ \text{г/см}^3 \times 1000 = 1000 \ \text{кг/м}^3
\]
\[
1000 \div 1000 = 1 \ \text{г/мл}, \quad 1000 \div 16.018463 = 62.427961 \ \text{фунт/фут}^3, \quad 1000 \div 27679.905 = 0.036127 \ \text{фунт/дюйм}^3
\]
Результат: 1 г/см³ = 1000 кг/м³ = 1 кг/л = 1 г/мл = 1000 г/л = 62.427961 фунт/фут³ = 0.036127 фунт/дюйм³ = 0.578037 унция/дюйм³ = 8.345404 фунт/галлон (США).
Как пользоваться конвертером плотности
- Введите значение в поле Значение плотности (оно должно быть нулевым или положительным).
- Выберите единицу измерения этого значения из выпадающего списка Единица: кг/м³, г/см³, г/мл, фунт/фут³ или фунт/дюйм³.
- Прочитайте таблицу результатов: в ней ваша плотность переведена во все остальные распространённые единицы — кг/м³, г/см³, г/мл, г/л, кг/л, фунт/фут³, фунт/дюйм³, унция/дюйм³ и фунт/галлон (США).
Что такое плотность?
Плотность — это количество массы, заключённое в заданном объёме; она определяется как \( \rho = m / V \). Плотность показывает, насколько тяжёлое фиксированное количество вещества: кубический сантиметр свинца (около 11.34 г/см³) весит гораздо больше, чем кубический сантиметр воды (1 г/см³). Плотность — ключевое свойство в физике, химии, инженерии, геологии и контроле качества: она позволяет идентифицировать вещества, предсказывать, будут ли предметы плавать или тонуть, и связывать массу с объёмом в инженерных расчётах.
Значения плотности выражаются во многих системах единиц, поэтому важен перевод между ними. В научной работе используются единицы СИ (кг/м³), в лабораториях и медицине часто указывают г/мл или г/л, а в американской инженерной практике распространены фунт/фут³, фунт/дюйм³ и фунт/галлон. Метрические единицы связаны точно: 1 г/см³ = 1 г/мл = 1 кг/л = 1000 кг/м³, поскольку 1 мл = 1 см³ и 1 л = 0.001 м³. Имперские единицы менее «круглые»: 1 фунт/фут³ ≈ 16.018463 кг/м³ и 1 фунт/дюйм³ ≈ 27679.905 кг/м³, поэтому быстрый перевод в уме редко бывает достаточно точным.
При интерпретации результатов помните, что плотность зависит от температуры и давления. Газы при нагревании расширяются, и их плотность снижается; даже жидкости и твёрдые тела меняются незначительно. Вода достигает максимальной плотности около 999.97 кг/м³ при 4 °C — именно это значение стоит за привычной цифрой «1 г/см³». Если исходные данные были измерены при другой температуре, возможны небольшие отклонения.
Коэффициенты перевода и справочные значения
В таблице ниже приведены коэффициенты, которые калькулятор использует внутри. Чтобы перевести значение из одной единицы в другую, умножьте его на коэффициент исходной единицы и разделите на коэффициент целевой.
| Единица | Коэффициент к кг/м³ |
|---|---|
| кг/м³ | 1 |
| г/см³ | 1000 (точно) |
| г/мл | 1000 (точно) |
| г/л | 1 (точно) |
| кг/л | 1000 (точно) |
| фунт/фут³ | 16.018463 |
| фунт/дюйм³ | 27679.905 |
| унция/дюйм³ | 1729.994 |
| фунт/галлон (США) | 119.826427 |
Некоторые плотности стоит запомнить: воздух на уровне моря ≈ 1.225 кг/м³, вода ≈ 1000 кг/м³, сталь ≈ 7850 кг/м³, золото ≈ 19.32 г/см³.
Примечания и ограничения
- Калькулятор только переводит единицы — он не вычисляет плотность из массы и объёма. Для этого сначала разделите массу на объём или воспользуйтесь отдельным расчётом масса/объём.
- Результаты округляются до 6 знаков после запятой. Для большинства инженерных и научных задач этого более чем достаточно; для экстремальных значений (очень больших или очень маленьких) может быть удобнее экспоненциальная запись.
- Единицы на основе фунта и галлона используют американские определения (1 фунт = 0.45359237 кг, 1 галлон США = 3.785411784 л). Имперские (британские) галлоны не учитываются.
- Плотность считается постоянной, то есть калькулятор не учитывает температуру и давление. Значения, измеренные в разных условиях, могут немного различаться.
- Выбранная вами исходная единица не включается в таблицу результатов, чтобы избежать лишней строки.
Если вы работаете и со смежными физическими величинами, вам могут пригодиться наши конвертер плотности массового расхода, конвертер давления или конвертер скорости — они помогут привести все части расчёта к согласованным единицам.
Часто задаваемые вопросы
Как перевести плотность вручную, без калькулятора?
Сначала переведите значение в кг/м³, а затем в целевую единицу. Например, 50 фунт/фут³ в г/см³: умножьте 50 на 16.018463 и получите 800.923 кг/м³, затем разделите на 1000 — получится 0.800923 г/см³. Полезные ориентиры для расчётов в уме: 1 г/см³ = 1000 кг/м³ точно, и 1 фунт/фут³ ≈ 16.02 кг/м³. Для быстрой оценки: разделите фунт/фут³ на 62.4 — получите г/см³, поскольку плотность воды составляет примерно 62.4 фунт/фут³.
Г/см³, г/мл и кг/л — это действительно одна и та же единица?
Да, они в точности равны. Поскольку по определению 1 мл = 1 см³ и 1 л = 1000 см³, плотность 1 г/см³ = 1 г/мл = 1 кг/л = 1000 кг/м³. Лаборатории часто используют г/мл, учебники химии — г/см³, а в промышленности применяют кг/л, но все они взаимозаменяемы — перевод не требуется, нужно лишь перенести десятичную запятую при переходе к кг/м³.
В чём разница между галлоном США и имперским (британским) галлоном при измерении плотности?
Они различаются примерно на 20%. Американский галлон равен 3.785 л, а имперский — 4.546 л. Поэтому 1 фунт/галлон (США) ≈ 119.83 кг/м³, но 1 фунт/галлон (Великобритания) ≈ 99.78 кг/м³. Этот калькулятор использует американские определения. Если ваши данные из британского источника с обозначением lb/gal, уточните, какой галлон имеется в виду — использование неправильного вносит погрешность около 17%.
Как относительная плотность связана с единицами плотности?
Относительная плотность (удельный вес) — это отношение плотности вещества к плотности воды (около 1000 кг/м³ или 62.4 фунт/фут³). Она безразмерна. Чтобы перевести относительную плотность в плотность, умножьте её на плотность воды в нужной единице: относительная плотность 2.7 означает 2700 кг/м³, 2.7 г/см³ или около 168.6 фунт/фут³. Поскольку плотность воды немного меняется с температурой, в точных работах следует указывать температуру сравнения.
Почему моё переведённое значение не совпадает точно со справочной таблицей?
Самая частая причина — температура. Плотность меняется с температурой, так как материалы расширяются и сжимаются, поэтому значение, измеренное при 20 °C, не совпадёт с измеренным при 4 °C. Особенно чувствительны газы — плотность воздуха заметно падает даже при нагревании на несколько градусов. Небольшие расхождения также возникают из-за округления в справочниках и различий в стандартах (галлоны США и Великобритании, международная и эвердьюпойская унция).
Фунт/фут³ — это плотность массы или веса?
В этом конвертере фунт/фут³ (фунты на кубический фут) рассматривается как плотность массы, при этом используется международный фунт эвердьюпуа, равный точно 0.45359237 кг. В некоторых американских инженерных справочниках указывается