數密度計算器

數密度衡量單位體積內有多少個離散實體。實體可以是原子、分子、電子、離子、光子、液滴、顆粒、生物體或模擬粒子。在國際單位制中，數密度通常以每立方公尺的粒子數表示。它不同於單位體積質量的質量密度，也不同於按面積計算的人口密度。由於直接計數實體，數密度廣泛應用於物理、化學、材料科學、電漿研究、大氣科學與統計力學。 基本計算為粒子數除以體積。若六百個粒子占據0.2立方公尺，數密度就是每立方公尺三千個粒子。兩個數量必須對應相同區域及時間。當密度隨空間變化時，可針對小控制體積計算局部值，或對密度場積分以求出粒子總數。 本計算器也將數密度換算為莫耳濃度。亞佛加厥常數定義一莫耳恰好包含6.02214076乘以10的23次方個指定實體。每立方公尺的粒子數除以亞佛加厥常數，得到每立方公尺的莫耳數；再除以一千，就得到每公升的莫耳數。因此，0.001莫耳每公升相當於一莫耳分布於一立方公尺中。 顯示的平均間距是數密度立方根的倒數，屬於特徵尺度估計。想像為每個粒子分配一個相同的立方格，格子的邊長就是典型的間距尺度。真實粒子通常不會排列在立方晶格上，因此此值不是精確的最近鄰距離。相關性、晶體結構、熱運動、混合物與邊界都可能改變實際間距，但這個尺度仍適合快速估算。 對理想氣體，也可將絕對壓力除以波茲曼常數與絕對溫度的乘積，得到數密度。凝態物質則可由質量密度、莫耳質量與亞佛加厥常數推導。無法直接計數粒子時，這些方法很有幫助。此處使用的粒子數除以體積仍是定義關係，不需假設狀態方程式。 請使用一致的體積單位，並明確定義何者算作一個粒子。同一樣品的分子數與原子數會得到不同密度，只計算混合物中某一化學物種也會不同。分子尺度上出現極大數值很正常，因此科學記號通常比長整數清楚。本計算器假設輸入為有限正值，並取輸入體積內的均勻平均；粒子數與體積的不確定性會直接傳遞至最終密度。