Плотность вещества

Что такое плотность

Плотность — физическая величина, которая характеризует массу вещества, приходящуюся на единицу его объёма. Обозначается греческой буквой ρ (ро).

Плотность вещества показывает, насколько «компактно» расположены молекулы и атомы в материале. Чем выше плотность, тем больше массы в одном и том же объёме.

Единица измерения кг/м³

Килограмм на кубический метр (кг/м³) — основная единица плотности в Международной системе единиц (СИ).

Эквивалентные единицы:

• 1 кг/м³ = 0,001 г/см³
• 1 кг/м³ = 1000 мг/л
• 1 кг/м³ = 0,0625 фунт/фут³

Для быстрого пересчёта: 1 г/см³ = 1000 кг/м³.

Формула расчёта плотности

Основная формула плотности:

где:

• ρ — плотность (кг/м³)
• m — масса вещества (кг)
• V — объём вещества (м³)

Из этой формулы можно выразить массу или объём:

• Масса: m = ρ × V
• Объём: V = m / ρ

Примеры расчёта плотности

Пример 1: вода

• Масса: 1 кг
• Объём: 0,001 м³ (или 1 литр)
• Плотность: ρ = 1 / 0,001 = 1000 кг/м³

Пример 2: железный куб

• Масса: 7,86 кг
• Объём: 0,001 м³ (куб 10×10×10 см)
• Плотность: ρ = 7,86 / 0,001 = 7860 кг/м³

Пример 3: определение массы по плотности

• Вещество: медь (ρ = 8900 кг/м³)
• Объём: 0,005 м³
• Масса: m = 8900 × 0,005 = 44,5 кг

Таблица плотностей распространённых веществ

Факторы, влияющие на плотность

Температура. Почти все материалы изменяют плотность при нагреве (расширяются) или охлаждении. Плотность воды максимальна при 4°C.

Давление. Увеличение давления снижает объём, что повышает плотность, особенно для газов.

Состояние вещества. Газы имеют наименьшую плотность, жидкости — среднюю, твёрдые тела — наибольшую.

Примеси и состав. Добавление других веществ изменяет плотность смеси.

Практическое применение

• Строительство: расчёт нагрузки материалов (кирпич, бетон, металл).
• Инженерия: проверка качества сырья и готовых изделий.
• Навигация: определение грузоподъёмности судов (архимедов принцип).
• Химия: подготовка растворов определённой концентрации.
• Геология: анализ пород и минералов.

Важные замечания

• Плотность — интенсивное свойство вещества, не зависит от количества.
• Для жидкостей плотность обычно указывают при 20°C, если не оговорено иное.
• Плотность газов сильно зависит от давления и температуры.
• При расчётах убедитесь, что все единицы согласованы (масса в кг, объём в м³).

Используйте наш калькулятор для быстрого расчёта плотности, массы или объёма по известным значениям.

Что ещё может пригодиться после

Мы подобрали калькуляторы, которые помогут вам с разными задачами, связанными с текущей темой.