密度(D)は、単位体積(v)あたりの質量(m)として定義される量です。 D = m÷v. これらの3つの量は関連しているので、他の2つを知っていれば、そのうちの1つを見つけることができます。 密度は、材料の組成を知っていると仮定すると、調べることができる既知の量であることが多いため、これは思ったよりも役立ちます。
固体オブジェクトの計算は簡単ですが、液体の場合はさらに複雑になります。 密度は温度とともに変化し、密度が温度に依存するガスの場合、 圧力。
一貫性のある単位を使用する
密度、質量、および体積に関連する方程式は単純であり、その質量と体積を測定する場合、材料の密度を計算することができます。 唯一の注意点は、同じシステムで測定を行う必要があるということです。
たとえば、質量をキログラムで測定する場合は、体積を立方メートルで測定する必要があり、体積をクォートで測定する場合は、質量をポンドで測定する必要があります。 使用する可能性が高い3つのシステムは、CGS(センチメートル、グラム、秒)、MKS(メートル、キログラム、秒)、および英国帝国です。 これら3つのシステムで密度に最もよく使用される単位は次のとおりです。
- CGS:グラム/立方センチメートルまたはグラム/ミリリットル
- MKS:キログラム/立方メートル
- 英国:ポンド/立方フィート
密度、質量、体積の計算機の使用
例: あなたが謎の水溶液でいっぱいのビーカーを持っているとしましょう。 その密度を計算し、それを純水の密度と比較すると、その組成を決定するのに役立ちます。
ビーカーの寸法と液体のレベルを測定することによって溶液の体積を計算し、それが355mlであることがわかります。 ミリリットルは立方センチメートルなので、質量はグラムで表示されます。 あなたはそれが372グラムであることがわかります。
その場合、密度は372gm÷355ml = 1.05 gm / mlになります。 純水(1gm / ml)より少し密度が高いので、水に溶けているものはすべて低濃度です。
例: あなたはほぼ球形の大きな岩を見つけ、その組成を知りたいと思っています。 その密度を見つけることはあなたがそれを決定するのを助けることができます。
岩の直径を測定し、2で割って半径(r)を求めることにより、岩の体積を計算します。
球の体積は4 /3πrです3したがって、岩の半径が10インチの場合、その体積は418.67立方インチになります。
0.00057を掛けて、立方フィートに変換します。 結果は0.239立方フィートです。
岩の重さが40ポンドの場合、その密度は40 lb / 0.239ftです。3 = 167. 36ポンド/フィート3. これは花崗岩の密度に非常に近いので、岩が固い花崗岩である可能性が高いです。
密度テーブルの使用
既知の材料で作られたオブジェクトがある場合は、その密度をテーブルで調べることができます。 この情報により、計量することでその体積を計算できます。 その体積がすでにわかっている場合は、その質量を計算できます。 密度、質量、体積の計算機を使用するには、密度方程式を再配置して、他の2つの観点から必要なパラメーターを表現する必要があります。
例:あなたが金の彫像を持っていて、そのボリュームを見つけたいとしましょう。
D = m÷vなので、 v = m÷D
像の重さは2kgです。 表を見ると、金の密度は約19,300 kg / mであることがわかります。3.
数字を差し込むと、体積は2kg÷19,300kg / mであることがわかります。3 = 0.0001 m3 または約10分の1リットル。
例: 1ミリリットルの水銀の重さはどれくらいですか?
D = m÷vなので、 m = Dv
水銀の密度は13.6g / mlであるため、1mlの体積の質量は13.6グラムです。