日常の使用では、「密度」という言葉は通常、「トラフィックが 密度が高い」または「その人は密度が高すぎてあなたを理解できない」科学における密度（D）の定義ははるかに多い 明確な。 比容積（v）を占めるのは質量（m）です。 数学的には、D = m / vです。 密度は、固体、液体、気体の状態の物質に適用されます。ここでは当然のことながら、固体は液体よりも密度が高く（通常）、液体は気体よりも密度が高くなります。
微視的なレベルでは、密度は特定の物質を構成する原子がどれだけ密集しているかの尺度です。 2つのオブジェクトが同じボリュームを占める場合、同じスペースにより多くの原子が一緒にパックされるため、密度の高いオブジェクトは重くなります。 密度は温度の影響を受け、周囲圧力の影響も受けますが、これらの依存性は気体状態で最も顕著です。 密度の違いが世界を動かします。 それらがなければ人生は同じではありません。
油と水の密度
水の密度は1立方メートルあたり1キログラムです。 それが偶然のように聞こえるなら、そうではありません。 質量のメートル単位は、水の密度に基づいています。 ほとんどの油は水よりも密度が低く、それが浮く理由です。 2つの液体または気体を混合するときはいつでも、それが溶解して溶液を形成しない限り、より密度の高いものが容器の底に落ちます。 この理由は単純です。 重力は、密度の高い材料に対してより強い力を及ぼします。 油が水に溶けず、浮くという事実は、大規模な油流出後の浄化を可能にします。 労働者は通常、水面から油をすくい取ることによって油を回収します。
ヘリウム気球は実生活における密度の応用です
肺からの空気で風船を爆破すると、誰かが風船を空中に投げるまで、風船はテーブルや椅子に喜んで座ります。 それでもしばらく気流に浮かぶかもしれませんが、やがて地面に落ちます。 ただし、同じ量のヘリウムを入れてください。浮き上がらないように、紐を結ぶ必要があります。 これは、空気中の酸素や窒素の分子と比較して、ヘリウムの分子が非常に軽いためです。 実際、ヘリウムは空気の約10分の1の密度です。 気球に水素を入れると、気球はさらに速く浮き上がります。水素は空気の100分の1の密度ですが、水素ガスは非常に可燃性があります。 それが彼らがカーニバルで風船を埋めるためにそれを使用しない理由です。
密度の違いが空気と海流を駆動する
空気に熱を加えると、分子はより多くのエネルギーで飛び回り、分子間のスペースが広がります。 つまり、空気の密度が低くなるため、上昇する傾向があります。 ただし、対流圏の気温は高度とともに低くなるため、標高が高くなると冷気が多くなり、気温が下がる傾向があります。 冷たい空気の落下と暖かい空気の上昇の絶え間ない動きは、地球の天気を動かす気流と風を作り出します。
海の温度変化も電流を駆動する密度差を生み出しますが、塩分変化も同様に重要です。 海水は均一に塩分を含んでおらず、塩分が多いほど密度が高くなります。 温度と塩分の変動は密度の違いを生み出し、局所的な渦電流を次のように駆動します。 海洋生物の生息地を作り、世界に影響を与える深い水中の川も 気候。
ラボでの密度の例
研究室の研究者は、密度の違いに依存して、液体状態または固体状態の物質を分離します。 彼らは遠心分離機でこれを行います。遠心分離機は、混合物を非常に速く回転させるため、重力の数倍の力を生み出します。 遠心分離機では、混合物の最も密度の高い成分が最大の力を受け、容器の外側に移動し、そこからそれらを回収することができます。
密度は、未知の化合物から作られた材料を識別するためにも使用できます。 手順は、水置換または他の方法を使用して、材料を計量し、それらが占める体積を測定することです。 次に、方程式D = m / vを使用して材料の密度を見つけ、参照表にリストされている一般的な化合物の既知の密度と比較します。
