Плотность вещества

Тела, изготовленные из разных веществ, при одинаковых объемах имеют разные массы. Например, железо объемом 1 м3 имеет массу 7800 кг, а свинец того же объема — 13000 кг.

Физическую величину, показывающую, чему равна масса вещества в единице объема (т. е., например, в одном кубическом метре или в одном кубическом сантиметре), называют плотностью вещества.

Чтобы выяснить, как найти плотность данного вещества, рассмотрим следующий пример. Известно, что льдина объемом 2 м3 имеет массу 1800 кг. Тогда 1 м3 льда будет иметь массу, в 2 раза меньшую. Разделив 1800 кг на 2 м3, получим 900 кг/м3. Это и есть плотность льда.

Итак, чтобы определить плотность вещества, надо массу тела разделить на его объем:

Плотность вещества показывает сколько массы находится в определенном объеме
Обозначим величины, входящие в это выражение, буквами:

m — масса тела, V — объем тела, ρ — плотность тела (ρ—греческая буква «ро»).

Тогда формулу для вычисления плотности можно записать в следующем виде:

Формула плотности вещества
Единицей плотности в СИ является килограмм на кубический метр (1 кг/м3). На практике плотность вещества выражают также в граммах на кубический сантиметр (г/см3). Для установления связи между этими единицами учтем, что

1 г = 0,001 кг, 1 см3 = 0,000001 м3.

Поэтому

Перевод кг на метр в кубе в граммы на см в кубе
Плотность одного и того же вещества в твердом, жидком и газообразном состоянии различна. Например, плотность воды равна 1000 кг/м3, льда — 900 кг/м3, а водяного пара (при 00 С и нормальном атмосферном давлении) – 0,59 кг/м3.

Таблица 3

Плотности некоторых твердых тел

Плотности твердых тел

Таблица 4

Плотности некоторых жидкостей

Плотности жидкостей

Таблица 5

Плотности некоторых газов

Плотности газов

(Плотности тел, указанные в таблицах 3-5, вычислены при нормальном атмосферном давлении и при температуре для газов 0 0C, для жидкотей и твердых тел при 20 0C.)

1. Что показывает плотность? 2. Что надо сделать, чтобы определить плотность вещества, зная массу тела и его объем? 3. Какие единицы плотности вы знаете? Как они соотносятся друг с другом? 4. Три кубика – из мрамора, льда и латуни – имеют одинаковый объем. Какой из них имеет наибольшую массу, какой – наименьшую? 5. Два кубика – из золота и серебра – имеют одинаковую массу. Какой из них имеет больший объем? 6. У какого из цилиндров, изображенных на рисунке 22, больше плотность? 7. Масса каждого из тел, изображенных на рисунке 23, равна 1 т. У какого из них меньше плотность?

Сравнение плотностей по известным массе и объему

Физика: