比重は、物質の密度を標準物質または参照物質の密度で割って計算されます。比較の基準として水が一般的に使用されます。一方、密度は、オブジェクトのサイズに関連する重量単位で測定されます。密度は、質量を物体の体積で割って計算されます。これは、比重と呼ばれる純水の密度に対する密度の測定値であり、相対密度としても知られています。
密度
物質の密度は、物質の単位体積あたりの質量として定義されます。最も一般的に使用される密度の記号は ρ (小文字のギリシャ文字 rho) ですが、量を表すためにラテン文字の D を使用することもできます。密度は、質量を体積で割った積として数学的に定義されます:
ρ =m/V
ここで、ρ は密度を表し、
質量は文字 m で表されます。
文字の V はボリュームを表します。
材料の密度は、温度と圧力の変化に応じて変化します。固体と液体は通常、わずかな変動しか示しませんが、気体は大幅に大きな変動を示します。オブジェクトに適用される圧力が増加すると、オブジェクトの体積が収縮し、密度が増加します。いくつかの例外を除いて、物質の温度を上げると、物質の体積が増加して密度が減少します。ほとんどの材料で流体の底部から上部への熱対流が増加するのは、加熱された流体の密度が減少するためです。これにより、ほとんどの材料で加熱されていない密度の高い材料と比較して流体が上昇します。
比重
物質が特定の温度で水の密度以上の密度を持つ場合、その物質の密度とその温度での水の密度の比として定義される無次元の量である比重を持つと言われます。と表されます
比重、S=ρsubstsnce / ρwater
ここで、ρsubstsnce =測定される物質の密度
ρwater =参照の密度
4oC の水の密度を基準点として使用するのが一般的です。この温度の水の密度は 1000 kg/m3 と最も高く、優れた基準点となるためです。
比重は、特定の条件下での特定の温度と圧力における物質または液体の密度と水の密度の比として定義されます。したがって、温度や圧力の変化は、物質の密度に影響を与えます。
密度と比重の違い
- 密度は単位体積あたりの物体の質量として定義されますが、比重としても知られる相対密度は、同じ体積の水の重量に対する物質の重量の比率として定義されます。密度と比重は 2 つの異なる概念です。
- 物質の密度は、その重量と体積を知ることによって計算できますが、物質の比重は、物質の密度を水の密度で割ることによって計算できます。
- 密度に関しては絶対値が使用されますが、比重は相対値で表されます。
- 一方、比重には SI 単位がなく、密度は立方メートルあたりのキログラムで表されます。密度の記号は、1 立方メートルあたりのキログラムで表されます。
- 家庭用および商業用アプリケーションに関しては、密度が頻繁に使用されます。ただし、工業環境で溶液の濃度を測定する場合は、比重がより一般的です。
物質の比重値は、日常生活ではあまり遭遇しません。一方、水に沈めたときに何かが浮くかどうかを予測するには、非常に役立ちます。別のアプリケーションは、密度を比較することによって、ある物質が別の物質よりも密度が高いかどうかを判断することです。純水は1立方センチメートルあたり約1グラムの密度を持ち、透明です。その結果、比重と密度は大きさと比率がほぼ等しくなります。実際には、密度は比重の数パーセントよりわずかに小さいだけです。
密度には単位があり、比重には無次元があるため、密度と比重は決して同じではありません。ただし、次の 3 つの条件が満たされている場合、2 つの条件は数値的に等しくなります:
密度は、測定単位に応じて、グラム/立方センチメートル、グラム/ミリリットル、またはキログラム/リットルで測定されます。
同じ温度で測定すると、密度と比重は同じです。
比重は、摂氏 4 度の水を使用して計算されます。密度は 1 立方センチメートルあたり 1 グラムに非常に近く、比重は 0 です。比重に次の密度を掛けて、物質の密度を計算することができます。基準温度の水。
密度と比重の計算方法
比重の数値は、何かが水に浮くかどうかを予測し、ある物質が別の物質より密度が高いか低いかを比較する以外にはあまり役に立ちません。ただし、純水の密度は 1 (1 立方センチメートルあたり 0.9976 グラム) に非常に近いため、1 立方センチメートルあたりのグラム数 (g/cc) で表すと、純水の比重と密度はほぼ同じです。比重は、わずかな差で密度よりも密度が低くなります。
結論
密度と比重はどちらも、さまざまな種類の物質を比較するために使用できる質量の尺度です。ただし、それらは互いに同じ測定値ではありません。物質の比重は、参照標準 (通常は水) の密度に対するその密度の表現です。さらに、密度は単位 (サイズに対する重量) で表されますが、比重は純粋な数値または無次元量として表されます。
