水の密度とは何ですか?

水の密度は、単位体積あたりの水の質量です。実際には、これは単位体積あたりの水の重量と同じです。水の密度は、1 ミリリットルあたり約 1 グラム (g/ml)、1 立方センチメートルあたり 1 グラム (g/cm)、1000 kg/m、または 1 立方フィートあたり 62 ポンド (lb/ft) です。正確な値は実際にはわずかに低く、温度によって異なります。 水の最大密度は、4.0° C (39.2° F) で 0.9998395 g/ml です。

純水の密度に対する温度の影響

水の密度の値を 1 g/ml に丸めるだけでは不十分な場合があります。幸いなことに、さまざまな温度の密度値の表があります:

水の密度に影響を与えるその他の要因

温度に加えて、他の要因が水の密度に影響を与えます。圧力は密度に影響しますが、水はあまり圧縮できないため、通常は重要な要素ではありません。密度は、水に溶けている物質の量にも依存します。溶存ガスは水の密度を下げる可能性があります。溶解した塩、ミネラル、およびその他の化学物質は、水をより密度の高いものにすることができます.たとえば、海水は純粋な水よりも密度が高いです。

液体の密度を求める方法

水を含む液体の密度を測定する最も簡単な方法は、比重計を使用することです。典型的な比重計は、円筒形のステムを備えた加重バルブで構成されています。茎にマークされた線は、球根が液体にどれだけ沈むかを示しています。電球の沈下が低いほど、密度は低くなります。球根が浮くほど、液体の​​密度が高くなります。ラインは、比重計を既知の密度の液体に浮かべることによって較正されています。水は約 4°C で比重が 1.000 であるため、通常、標準は水です。

質量と体積の測定は、液体の密度を求めるもう 1 つの方法です。

氷は水より密度が低い

通常、化合物の固体は、液体よりも重いか密度が高くなります。これは水の場合には当てはまりません。氷は水より約9%密度が低い。氷はコップ一杯の水に浮かび、氷山は海に浮かぶ。水が氷よりも密度が高い理由は、水素結合に関係しています。水分子の正電荷を帯びた水素原子と、隣接する水分子の負電荷を帯びた酸素原子との間の引力により、液体の粒子が非常に近くに引き寄せられます。固体水 (氷) の固い結晶構造は、分子をわずかに離して保持します。

この特性は人生にとって重要です。氷が水より重いと、川や湖の底に沈み、底から凍ってしまいます。水は優れた断熱材であるため、深い湖は夏になっても解けず、生態系は大きく異なるでしょう.

重水の氷は浮いたり沈んだりしますか?

重水では、通常の水素原子が重水素原子に置き換えられます。通常の水素は、プロチウムと呼ばれる同位体であり、原子には 1 つの陽子と 1 つの電子があります。重水素は、原子が 1 つの陽子、1 つの中性子、および 1 つの電子を持つ水素同位体です。重水の公式は D₂ と書きます O 違いを反映します。各水素原子に中性子を追加すると、重水素は通常の水よりも 10.6% 密度が高くなります。重水で作った氷は重水に浮くが、普通の水では沈む。

参考文献

• ボール、フィリップ (2008). 「水：水 - 不朽の謎」. 自然 . 452 (7185):291–2. doi:10.1038/452291a
• コッツ、J.C.;トレイチェル、P。ウィーバー、G.C. （2005）。 化学と化学反応 .トムソン・ブルックス/コール。 ISBN 978-0-534-39597-1.
• 米国内務省、再生局 (1977)。 地下水マニュアル 、フィエロ、P。ナイラー、E.K. （編）。 （2007）。 水の百科事典 （第3版）。水文データとインターネット リソース