재료는 주로 밀도에 따라 부유하거나 가라 앉습니다. 얼음은 물보다 밀도가 약간 낮기 때문에 얼음은 물에 뜬다. 강철은 수은보다 밀도가 낮지 만 물보다 밀도가 높기 때문에 강철 볼 베어링은 액체 수은에 떠 있지만 물에 가라 앉습니다. 밀도를 이해하는 것은 그것을 계산하는 방법을 이해하는 것에서 시작됩니다.
밀도 정의 및 공식
밀도는 물체의 부피에 대한 질량의 비율이며, 따라서 밀도는 측정 된 값이 아니라 계산 된 값입니다. 밀도를 찾으려면 물체의 질량과 부피를 모두 측정해야합니다. 밀도는 고체, 액체 및 기체를 설명하는 데 사용됩니다.
화학의 밀도 공식은 밀도와 질량입니다.미디엄부피로 나눈V. 밀도는 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.디또는 그리스 문자 rho (ρ), 따라서 공식은 다음과 같이 작성할 수 있습니다.
D = \ frac {M} {V} \\ \ text {또는} \; ρ = \ frac {M} {V}
지질학에서 비중은 밀도보다 더 많이 사용되지만 둘은 밀접한 관련이 있습니다. 비중은 물체의 밀도를 물의 밀도 (1.0g / cm3), 무 차원 값을 산출합니다.
밀도 단위
고체의 경우 미터법의 밀도 단위는 일반적으로 g / cm로 표시된 입방 센티미터 (부피) 당 그램 (질량)으로보고됩니다.3. 밀도는 입방 미터당 킬로그램 (kg / m3), 입방 센티미터 당 킬로그램 (kg / cm3) 또는 입방 미터당 그램 (g / m3).
덜 일반적으로 밀도는 입방 피트 (부피) 당 파운드 (질량)로보고되며 lb / ft로 표시됩니다.3, 입방 인치당 파운드 (lb / in3) 또는 세제곱 야드 당 파운드 (lb / yd3).
액체의 경우 밀도는 일반적으로 밀리 리터당 그램 (g / mL)으로보고되는 반면 가스 밀도는 일반적으로 리터당 그램 (g / L)으로보고됩니다. 액체 및 기체 밀도는 압력과 온도에 따라 변하지 만 일반적으로보고됩니다. 표준 압력 (1 기압) 및 온도 (액체의 경우 25 ° C, 기체의 경우 0 ° C)의 관점에서.
질량 측정
고체의 질량을 찾으려면 질량을 측정하는 삼중 빔 저울 또는 전자 저울을 사용해야합니다. 샘플을 트레이에 놓고 도구의 절차에 따라 질량을 찾습니다. 분말 또는 액체의 질량을 측정하는 경우 먼저 용기의 질량을 찾은 다음 분말 또는 액체를 더하고 전체 질량을 측정 한 다음 용기의 질량을 뺍니다.
부피 측정
정다각형의 부피를 찾으려면 솔리드의 치수를 측정하고 모양에 대한 공식을 찾아야합니다. 예를 들어, 10 센티미터 x 5 센티미터 x 2 센티미터 크기의 직사각형 블록의 부피는 10 x 5 x 2 또는 100 입방 센티미터입니다.
불규칙한 모양의 고체의 부피를 찾는 것은 아르키메데스의 변위 원리를 사용합니다. 눈금 실린더에 알려진 양의 물을 측정하고 불규칙한 모양의 물체를 실린더에 넣고 눈금 실린더를 읽어 부피의 변화를 결정합니다. 눈금이 매겨진 실린더의 수치 변화로 표시되는 변위 된 물은 삽입 된 물체의 부피와 동일합니다.
액체의 경우 눈금 실린더를 사용하여 부피를 직접 측정 할 수 있습니다.
밀도를 찾기위한 계산
밀도를 찾으려면 측정 된 질량을 측정 된 부피 (디 = 미디엄 ÷ V).
밀도 공식 예: 고체
각면에서 1cm 크기의 재료 큐브의 질량이 7.90g 인 경우 밀도 계산은 다음과 같습니다.
D = \ frac {7.90 \; \ text {g}} {1 \; \ text {cm} × 1 \; \ text {cm} × 1 \; \ text {cm}} = 7.90 \; \ text {g / cm} ^ 3
재료는 철일 가능성이 높습니다.
불규칙한 모양의 물체의 질량은 211.4g으로 측정됩니다. 변위 된 물의 양은 20 밀리리터입니다. 1 밀리리터의 물이 1 세제곱 센티미터의 부피를 차지하므로 물체의 부피는 20 세제곱 센티미터와 같습니다. 공식 쇼 완료
D = \ frac {211.4 \; \ text {g}} {20 \; \ text {cm} ^ 3} = 10.57 \; \ text {g / cm} ^ 3
재료는 대부분 은색입니다.
밀도 공식 예: 액체
부피가 50 밀리리터 (mL) 인 액체의 질량은 63g (g)입니다. 그래서
D = \ frac {63 \; \ text {g}} {50 \; \ text {mL}} = 1.26 \; \ text {g / mL}
액체는 글리세린 일 가능성이 높습니다.
측정 된 질량이 338.75g 인 액체는 25 밀리리터의 부피를 차지합니다. 밀도 공식을 완성하면
D = \ frac {338.75 \; \ text {g}} {25 \; \ text {mL}} = 13.55 \; \ text {g / mL}
액체는 아마도 수은 일 것입니다.
온라인 밀도 공식 계산기
온라인 밀도 공식 계산기를 사용할 수 있습니다. 그러나 세 가지 변수 (질량, 부피 또는 밀도) 중 두 가지는 알고 있어야합니다 (참고 자료 참조).