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密度 – 定義と計算方法

コア コンセプト

このチュートリアルでは、密度について学びます であり、その計算方法です。また、式、単位、方程式も学びます。大事なことを言い忘れましたが、それが物的財産であるかどうかを調べます。

密度とは?定義

密度は、特定のスペースにどれだけの「もの」があるかの尺度です。たとえば、より重い元素の鉛 (Pb) のブロックは、より柔らかく軽い元素の金 (Au) よりも密度が高くなります。発泡スチロールのブロックは、レンガよりも密度が低くなります。単位体積あたりの質量として定義されます。

物質がどれだけ密集しているか疎かであるか、または物質がどれだけコンパクトであるかと考えることができます。一般に、固体は液体よりも密度が高く、液体は気体よりも密度が高くなりますが、多くの例外があります.

密度は物理的特性ですか?

質量/体積で定義される物理的特性です .物質の化学構造を変えずに物理的性質を観察することができます。他の物理的特性には、融点と沸点が含まれます。すべての物質、元素、および化合物には、固有の密度が関連付けられています。

密度の単位

密度の「一般的な」単位と「公式」の単位について説明しましょう。すべての単位は、体積あたりの重量の一部です。密度の最も一般的な単位は、グラム/立方センチメートル、または g/cm です。たとえば、水の密度は 1 立方センチメートルあたり 1 グラムで、鉛の密度は 3.42 g/cm です。 SI 単位 (国際単位系) として知られる密度の公式単位は、1 立方メートルあたりのキログラム (kg/cm) です。その他の等価物は、グラム/ミリリットル g/mL およびキログラム/リットル、kg/L です。

発泡スチロールは密度が約 1 g/cm と小さくなります。輸送中にパッケージを保護するための軽量素材として一般的に使用されます。レンガは2g/cmで発泡スチロールの約2倍です。建築材料としての要素に耐えるのに十分丈夫です。

密度の計算方法

この特性を計算するには、体積あたりの質量として定義されていることを思い出してください。質量は一般に「m」、体積は「V」、密度は「ρ」のいずれかで表されます 、または大文字の「D」。一般式は次のとおりです。

密度の式 / 方程式

<表>測定 変数 密度 ρ D ミサ 分 ボリューム V

物質の質量と密度が分かれば、体積を計算できます。その密度と体積がわかれば、質量を計算できます。最後になりましたが、質量と体積が分かれば、密度を計算できます。

練習

いくつかの重要な要素と分子に基づいた計算例を次に示します。

<オール>
  • 質量が 28 g、体積が 2 cm の水銀 (Hg) の密度を計算してください。
  • 一辺の長さが 2 cm の鉄 (Fe) の正方形のブロックの重さが 64 g の場合。鉄の密度はどれくらいですか?
  • 水はおよそ d=1g/mL です。5 mL の水の重さは何グラムですか?
  • 解決策:

    <オール>
  • 水銀の場合、d=14 g/cm3。この値を取得するには、28g を 2 cm で割ります。
  • 鉄の場合、d=8 g/cm3。重量はすでにわかっています(64g)。質問は正方形だと言っているので、体積は 2cm x 2cm x 2cm です。したがって、体積は8cmです。次に、64g/8cm から 8g/cm の答えが得られます。
  • 水 5 mL の重さは 5 g です。この答えを得るには、1g/mL に対象の体積 (5mL) を掛けます。
  • 密度 – 豆知識

    <オール>
  • 最も密度の高い元素はオスミウムです。
  • 最も密度の低い元素 (または気体) は水素です。
  • 私たちが知っている最も密度の高い天体の 1 つはブラック ホールです。
  • 金とタングステンは、どちらも 1 立方センチメートルあたり 19.3 グラムの密度で、簡単に入手できるすべての素材の中で最も密度が高いです。小さなタングステン キューブは驚くほど重いです。
  • 世界で最も密度の低い固体は、中国のポリマー科学およびエンジニアリング ラボで開発された密度 0.16 mg/cm のグラフェン エアロゲルです。
  • 水銀は、ほとんどの固体よりも密度が高い液体金属です。
  • 最も密度の高いガスである六フッ化タングステンは、最も密度の低い液体の 1 つであるイソペンタンの約 45 倍の密度です。
  • 水より密度が高い場合にのみ、アイテムは水に沈みます。水より密度の高い家庭用品を探してみてください。想像以上に難しいものです!
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    • 不可欠な要素の鉄
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