물질의 밀도는 얼마입니까?

밀도가 무엇인지, 어떤 종류의 밀도가 존재하는지 설명합니다. 다양한 물질의 절대 밀도의 예.


얼음은 물보다 밀도가 낮기 때문에 위에 뜬다.

물질의 밀도는 얼마입니까?

밀도는 물리학 및 화학 에서 자주 사용되는 스칼라 수량으로 , 단위 부피당 주어진 몸체 또는 물질 에 존재하는 질량 의 양을 나타냅니다 . 일반적으로 기호 ρ로 표시됩니다.

크기와 비율 이 완전히 동일한 두 물체 또는 물질은 서로 다른 밀도를 가질 수 있으며 이는 다음 공식에 따라 물체의 질량과 공간에서 차지하는 부피 사이의 관계인 평균 밀도를 통해 측정됩니다.

여기서 m은 질량이고 V는 부피 이므로 국제 시스템 의 밀도 측정 단위는 입방미터당 킬로그램(kg/m 3 ) 또는 이에 상응하는 측정 단위가 됩니다.

온도 와 압력 의 변화는 물질의 밀도 측정에 영향을 미칩니다 .

물질의 밀도 는 종종 왕의 왕관이 순금을 사용하여 단조되었는지 아니면 다른 금속 과의 합금 으로 만들어졌는지 결정하는 임무를 맡았던 그리스 철학자 아르키메데스 의 이야기와 관련이 있습니다 .

목욕을 하는 동안 아르키메데스는 왕관을 물 에 담그고 왕관을 녹이거나 깨뜨리지 않고도 액체 의 변위를 측정하여 왕관의 부피를 계산할 수 있다는 것을 깨달았습니다. 그런 다음 크라운의 무게를 측정하고(질량을 측정하기 위해) 위에 자세히 설명된 공식을 사용하여 크라운의 밀도를 결정할 수 있습니다. 그는 계산된 왕관의 밀도 값을 순금의 밀도(상수)와 비교했으며, 이러한 방식으로 그것이 순금인지 합금인지를 알았습니다. 다른 금과 혼합 금속.

참조: 비중

밀도의 종류

물질 밀도에는 여러 유형이 있습니다.

  • 절대 밀도. 일반적으로 밀도라는 용어를 사용할 때 절대 밀도를 말하며 , 위에서 말했듯이 부피 와 질량 으로 계산된 강도입니다 . SI의 측정 단위는 (kg/m 3 )입니다.
  • 상대 밀도. 반면에 이 다른 유형은 문제의 물질의 밀도와 기준으로 사용되는 다른 밀도 간의 비교 에서 발생 하므로 무차원 크기(단위 없음)입니다. 액체 와 고체 의 경우 물의 밀도가 기준으로 사용되며(1atm 및 4°C에서) 기체의 경우 공기 의 밀도가 사용됩니다 (1atm 및 0°C에서). 다음과 같은 방식으로 계산됩니다.

    여기서 𝛒r은 상대 밀도, 𝛒는 절대 밀도, 𝛒0은 기준 물질의 밀도입니다.
  • 겉보기 밀도. 이는 혼합물이 밀도에 영향을 미치는 다공성 재료뿐만 아니라 이종 재료에도 적용됩니다 (각 요소를 개별적으로 압축한 경우보다 낮음). 따라서 이러한 유형의 밀도는 물질의 성격이 아니라 물질이 배열되는 방식에 따라 달라집니다. 예를 들어, 수화된 물질이 있는 경우 겉보기 밀도는 다음과 같습니다.

    여기서 𝛒a 는 물질의 겉보기 밀도, mh 는 건조된 물질의 질량, V0 는 수화된, 즉 건조되지 않은 물질의 부피입니다.

밀도의 예

다양한 원소와 물질의 절대 밀도(적절한 단위로 표시)의 몇 가지 예는 다음과 같습니다.

  • 마그네슘(Mg). 1.738g/cm 3
  • 칼슘(Ca). 1.54g/ cm3
  • 철(Fe). 7.874g/cm 3
  • 몰리브덴(Mo). 10.22g/ cm3
  • 은(Ag). 10.5g/ cm3
  • 금(Au). 19.3g/ cm3
  • 이리듐(Ir). 22.562g/cm 3
  • 더브늄(Db). 29.3g/ cm3
  • 보리오(Bh). 37.1g/ cm3
  • 물 (H2O). 1g/ cm3
  • 기름. 0.92g/ cm3
  • 공기 . 1.225kg/m 3