부피는 3 차원에서 물질이 차지하는 공간의 양입니다. 그 양은 입방 센티미터, 입방 야드 또는 다른 부피 단위로 측정됩니다. 물질은 고체, 액체 또는 기체 일 수 있습니다. 무게 나 질량은 부피를 고려하는 데 아무런 역할을하지 않습니다. 부피를 차지하는 물질의 밀도를 알고 싶다면 질량을 도입해야합니다.
방정식
밀도와 부피 사이의 수학적 관계는 간단합니다.
수학 방정식은 D = M / V입니다. 밀도는 질량이 차지하는 부피로 나눈 그램, 파운드 또는 다른 단위의 질량과 같습니다. 금속 조각의 무게가 25g이고 부피가 5 입방 cm 인 경우 밀도는 25g / 5 입방 cm = 입방 cm 당 5g입니다.
이상 기체 법칙
이상 기체 법칙은 방정식에 부피가 포함 된 경우 밀도라는 용어가이를 좋은 효과로 대체하는 방법을 보여줍니다. 이 가스 법칙은 일반적으로 PV = nRT로 표시됩니다. 여기서 P는 압력, n은 고려중인 가스의 몰수, R은 이상 기체 상수, T는 온도입니다. 이제 몰의 수는 질량 또는 무게와 관련이 있으며 n = m / MW로 쓸 수 있습니다. 여기서 m은 기체의 질량이고 M은 분자량입니다. 이상 기체 방정식은 PV = (m / M) RT로 쓸 수 있습니다.
부피를 밀도로 변환
방정식의 양쪽을 부피 V로 나누면 P = (m / MV) RT를 찾습니다. 방정식 1과 방정식 4를 결합하여 P = (D / M) RT를 얻습니다.
방정식에서 부피를 완전히 제거하여 밀도로 대체했습니다. 부피를 밀도로 변환했습니다. 이 형태의 이상 기체 법칙은 부피보다는 존재하는 기체의 질량을 알고 있다면 편리하게 사용할 수 있습니다. 물론 단순히 과정을 반대로하여 볼륨으로 다시 변환 할 수 있습니다.
합리적인 단위
부피를 밀도로 변환 할 때 일반적으로 사용되는 단위와 비례 적으로 합리적인 단위를 사용하는 것이 합리적입니다. 예를 들어, 그렇게 할 수는 있지만 일반적으로 밀도를 입방 야드 당 그램 또는 입방 센티미터 당 파운드로보고하는 사람은 없습니다. 더 많은 표준 단위는 입방 센티미터 당 그램과 입방 야드 당 파운드입니다. 이는 소량의 재료가 일반적으로 무게가 적기 때문에 더 작은 부피를 사용할 때 무게 단위가 거의 사용되지 않기 때문입니다. 질량이 클수록 더 큰 부피가 필요합니다.
일관된 측정 시스템
마지막으로, 질량의 미터법 단위는 표준 "영어"단위 등이 아닌 미터법 부피 단위와 함께 사용해야합니다. 볼륨에 리터를 사용하려면 파운드가 아닌 킬로그램이 필요합니다. 반면에 쿼트를 사용하려면 액체의 경우 밀리리터가 아닌 온스를 사용해야합니다.