2015-03-23 15:18:37

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所属类别 : 其他物理学相关
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密度是单位体积的质量。国际单位为千克每立方米(kg/m³),此外还常用克每立方厘米(g/cm³)。 对于液体或气体还用千克每升(kg/L)、克每毫升(g/mL)。但g/L一般不用。

基本信息

  • 中文名称

    密度

  • 外文名称

    Density

  • 符号

    ρ

  • 解释

    某种物质的质量与体积的比值

  • 单位

    克/立方厘米,/cm³或千克/立方米。kg/m³

  • 计算公式

    ρ=M/V。M=ρV。V= M/ρ

折叠 编辑本段 ​基本介绍

折叠 物理意义

密度的物理意义,是物质的一种特性不随质量和体积的变化而变化只随物态温度、压强变化而变化。某种物质的质量和其体积的比值即单位体积的某种物质的质量,叫作这种物质密度。用水举例水的密度在4℃时为10³千克/米³或1克/立方厘米1.0×10³kg/m³物理意义是每立方米的水的质量是1000千克密度通常用“ρ”表示读“ròu”。            

地球的平均密度为5518千克/米³。

标准状况下干燥空气的平均密度为0.001293×10³千克/米³。

密度是一个物理量用来描述物质在单位体积下的质量。密度也可以引申为一个量与一个范围的比值作为这种情况下的简称例如人口密度、磁通密度又称磁感应强度[1]

折叠 定义

是指在规定温度下把某种物质单位体积内所含物质的质量数即同种物质质量和体积的比值。以kg/m^3读作千克每立方米或g/cm^3读作克每立方厘米表示。物体间在同种质量下体积越小密度就越大体积越大密度就越小。主要用在换算数量与交货验收的计量和某些油品的质量控制以及简单判断油品性能上。

折叠 密度换算

1磅/英尺3lb/ft3=16.02千克/米3kg/m³

API度141.5/15.5℃时的比重131.5

1磅/英加仑lb/gal=99.776千克/米3kg/m3

1波美密度B140/15.5℃时的比重130

1磅/英寸3lb/in3=27679.9千克/米3kg/m3

1磅/美加仑lb/gal=119.826千克/米3kg/m3

1磅/石油桶lb/bbl=2.853千克/米3kg/m3

1千克/米3kg/m3=0.001克/厘米3g/cm3=0.0624磅/英尺3lb/ft3

[2]在密度的计算公式及密度的单位中。   ρ=M/V。M=ρV。V= M/ρ。常用的单位有克/立方厘米。g/cm3。千克/立方米。kg/m3。它们的换算关系1g/cm3=10-3 kg/10-6 m3=1000 kg/m3。1000 kg/m3=1g/cm3。2700kg/m3=2.7 g/cm3。 掌握规律在有关密度的计算中比较方便。

折叠 印刷术语

印刷术语中反射密度指一种表面的遮光能力透射密度指一种过滤器的遮光能力。

折叠 感官材中意义

感光材料的密度是指其经曝光显影后影像深浅的程度。如胶片画面愈是透明的地方密度愈小反之愈是不透明的地方其密度愈大。

折叠 编辑本段 主要应用

密度在生产技术上的应用可从以下几个方面反映出来。

1可鉴别组成物体的材料。

密度是物质的特性之一每种物质都有一定的密度不同物质的密度一般是不同。因此我们可以利用密度来鉴别物质。其办法是是测定待测物质的密度把测得的密度和密度表中各种物质的密度进行比较就可以鉴别物体是什么物质做成的。

2可计算物体中所含各种物质的成分。

3可计算某些很难称量的物体的质量或形状比较复杂的物体的体积。

根据密度公式的变形式m=vρ或 v=m/ρ可以计算出物体的质量和体积特别是一些质量和体积不便直接测量的问题如计算不规则形状物体的体积、纪念碑的质量等。

4可判定物体是实心还是空心。

利用密度知识解决简单问题如判断物体是否空心用“排除法”解决一些较为复杂的问题。

判定物体是空心的还是实心的一般有以下三种方法

1)根据公式求出其密度 再与该物质密度ρ比较若 <ρ则为空心若 =ρ为实心。

(2)已知质量由公式V=m/ρ 求出V 再与V物比较若V物 <V 则为空心若V=V物 则该物体为实心。

3 把物体当作实心物体对待利用求出体积为v的实心物体的质量 然后将m 与物体实际质量m物比较若m>m物时则该物体为空心若m=m物则该物体为实心。

5.可计算液体内部压强以及浮力等。

综上所述可见密度在科学研究和生产生活中有着广泛的应用。对于鉴别未知物质密度是一个重要的依据。“氩”就是通过计算未知气体的密度发现的。经多次实验后又经光谱分析确认空气中含有一种以前不知道的新气体把它命名为氩。在农业上可用来判断土壤的肥力含腐殖质多的土壤肥沃其密度一般为2.3×103千克/米3。根据密度即可判断土壤的肥力。在选种时可根据种子在水中的沉、浮情况进行选种饱满健壮的种子因密度大而下沉瘪壳和其他杂草种子由于密度小而浮在水面。在工业生产上如淀粉的生产以土豆为原料一般来说含淀粉多的土豆密度较大故通过测定土豆的密度可估计淀粉的产量。又如工厂在铸造金属物之前需估计熔化多少金属可根据模子的容积和金属的密度算出需要的金属量。

折叠 编辑本段 测量方法

测量物体密度的方法多种多样本人归纳总结出以下几种测量方法

首先使用天平测出质量然后使用量筒测出体积最后使用公式得出密度

折叠 测固体密度

基本原理ρ=m/V

1、 称量法

器材天平、量筒、水、金属块、细绳

步骤

1用天平称出金属块的质量m

2往量筒中注入适量水读出体积为V1

3用细绳系住金属块放入量筒中浸没读出体积为V2

计算表达式ρ=m/(V2-V1)

2、 比重杯法

器材烧杯、水、金属块、天平、

步骤

1往烧杯装满水放在天平上称出质量为 m1

2将金属块轻轻放入水中溢出部分水再将烧杯放在天平上称出质量为m2;

3将金属块取出把烧杯放在天平上称出烧杯和剩下水的质量m3。

计算表达式ρ=ρ水(m2-m3)/(m1-m3)

3、 阿基米德定律法

器材弹簧秤、金属块、水、细绳

步骤

1用细绳系住金属块用弹簧秤称出金属块的重力G

2将金属块完全浸入水中用弹簧秤称出金属块在水中的视重G/

计算表达式ρ=Gρ水/(G-G/)

4、 浮力法(一)

器材木块、水、细针、量筒

步骤

1往量筒中注入适量水读出体积为V1

2将木块放入水中漂浮静止后读出体积 V2

3用细针插入木块将木块完全浸入水中读出体积为V3。

计算表达式ρ=ρ水(V2-V1)/(V3-V1)

5、 浮力法二

器材刻度尺、大烧杯、水、小烧杯、小石块ρ>水

步骤

1在大烧杯内放入适量水再将小烧杯杯口朝上轻轻放入让其漂浮用刻度尺测出大烧杯中水的高度h1

2将小石块轻轻放入小烧杯中此时小烧杯应漂浮用刻度尺测出大烧杯中水的高度h2

3将小石块从杯中取出放入水中用刻度尺测出大烧杯中水的高度h3

计算表达式ρ=ρ水(h2-h1)/(h3-h1)

6、 密度计法

器材鸡蛋、密度计、水、盐、玻璃杯

步骤  

1在玻璃杯中倒入适量水将鸡蛋轻轻放入鸡蛋下沉

2往水中逐渐加盐边加边用密度计搅拌直至鸡蛋悬浮用密度计测出盐水的密度即等到于鸡蛋的密度

折叠 编辑本段 其他资料

折叠 物理量

简介

密度是反映物质特性的物理量物质的特性是指物质本身具有的而又能相互区别的一种性质人们往往感觉密度大的物质“重”密度小的物质“轻”一些这里的“重”和“轻”实质上指的是密度的大小。

质量是物体所含物质的多少。所含物质减少所以质量减少。密度是物质的一种特性它不随质量、体积的改变而改变同种物质的密度不变。

密度是物质的一种特性它只与物质的种类和物质的状态有关与质量、体积等因素无关不同的物质密度一般是不相同的同种物质的密度则是相同的。

公式

密度的公式 ρ=m/V (ρ表示密度、m表示质量、 V表示体积)

正确理解密度公式时要注意条件和每个物理量所表示的特殊含义。从数学的角度看有三种情况判断正误

1ρ一定时m和V 成正比

2m 一定时ρ与 V 成反比  

3V 一定时ρ与 m 成正比。

结合物理意义三种情况只有1的说法正确(2)(3) 都是错误的。因为同种物质的密度是一定的它不随体积和质量的变化而变化所以在理解物理公式时不可能脱离物理事实不能单纯地从数学的角度理解物理公式中各量的关系

单位

国际单位制中密度的单位是 : 千克 / 米^3;。正确读法为千克每立方米符号kg/m^3;,常用的单位是克/厘米^3;,正确读法是克每立方厘米符号为 g/cm^3;。

它们之间的换算关系

l g/cm^3=10^3kg/m^3;

例如水的密度是1g/cm^3也就是1*10^3kg/m^3

变化规律

一定温度下对于一般溶液来说单位体积所含的溶质越多密度越大但是氨水等溶液例外在氨水中单位体积所含的氨分子越多其密度越小最浓的氨水含氨35.28%密度0.88g/cm3。

水的密度

水的密度值为 1000kg/m^-3即1g/cm^3;

它的物理意义是体积为1立方厘米水的质量为1克。

其它

人体的密度仅有1.02 g/cm^3;只比水的密度多出一些所以学游泳应该不会太难吧 汽油的密度比水小所以你知道为什么在路上看到的油渍都会浮在水面上了吧。海水的密度大于水人体在海水中比较容易浮起来。

水的密度竟然大于冰你现在就去冰箱里拿一些冰块把它丢在半杯水中看看冰块是浮着呢还是沉下。物质的密度会受温度的影响而改变。一般而言物质的质量不受温度影响影响非常小但是体积会热胀冷缩。所以温度上升时体积膨胀水除外密度相对就变小了。相反的物质在温度下降时体积缩小水除外密度会变大。不过水是例外因为水的密度在4℃时最大水温只要从4℃上升或下降密度都会变小。也就是说4℃的水体积在受热时也膨胀、冷却时也膨胀。所以水总是由表面开始结冰密度最大的4℃的水会沉入最底层。这个性质非常重要在严寒的冬天虽然水的表面已结冰但在湖泊的底层仍维持4℃左右使水中的生物可安然度过冬天。

密度是物质的一种重要特性。根据密度的大小人们可以鉴别物质选择密度不同的物质可以满足制造的不同需要通过测定密度科学研究中还可能发现其他新物质。

密度在国际单位制中的主单位是“kg/m^3;”这是绝大多数同学都能够掌握的但是要换算单位不少同学却感到困难了。例如铁的密度是7.8×10^3kg/m^3;=g/cm^3;。这个问题可以利用单位换算中的基该方法来解决那就是分子里的单位变小多少倍换算后的数值就变大多少倍1千克=10^3克分母中的单位变小多少倍换算后的数值要变小多少倍1m^3;=10^6cm^3;因此78×10^3kg/m^3;=78×10^3×10^3/10^6g/cm^3;=78g/cm^3;根据这种换算方法分析一下可以得出密度的单位有一个规律即对于某种物质的密度在分别用“g/cm^3;”“kg/dm^3;”和“t/m^3;”来做单位时它们的数值是相同的。例如铁的密度按照这个规律可知ρ水=78g/cm^3;=78kg/dm^3;=78t/m^3;。这个“78”就是课本上密度表中铁的密度值去掉10^3得到的。记住这个规律不但给密度单位的换算带来很大的方便而且使一些涉及密度计算的问题变得简单。例如用这种方法来记算水的质量就是1厘米^3;毫升水的质量是1克1分米^3;升水的质量是1千克1米^3;水的质量是1吨。

密度是物质的一种特性与物质的质量、体积、大小、形状、空间位置无关。但与温度、状态有关大部分的物质随温度升高而密度降低即热胀冷缩而水在0~4摄氏度时有反常膨胀现象。另外同种物质密度相同质量与体积的比值为定值不同物质密度一般不相同质量与体积的比值一般不同注意是“一般”哦~例酒精与煤油。

折叠 实物微粒

量子力学明确指出对于实物微粒密度ρ的含义是该粒子在空间任一微小区域数学术语是“体积元”里出现的概率即概率密度。

折叠 与浮力关系

一、物体在水中

ρ物体<ρ水物体漂浮上浮

ρ物体= ρ水物体悬浮

ρ物体>ρ水物体沉底下沉

二、对于任何液体

ρ物体<ρ液物体漂浮或上浮

ρ物体= ρ液物体悬浮

ρ物体>ρ液物体沉底或下沉

、当ρ物体≤ρ液时物体漂浮或悬浮

物体在水中的体积物体的体积=ρ物体ρ液

当ρ物体= ρ水物体悬浮时物体在水中的体积物体的体积=11

折叠 常见密度

单位(1g/cm^3=1000kg/m^3)

0.5340.870.971.53
1.551.74白磷1.831.85
1.87黄色砷2.02.07红磷2.20
水银13.68.97.9白口铸铁7.40-7.70
1.00玻璃2.60煤油0.8灰口铸铁6.60-7.40
石蜡0.9干松木0.522.6可锻铸铁7.20-7.40
0.9211.4010.50铬镍钨钢7.80
乙醇酒精0.79水银汞13.60汽油0.75铬钼铝钢7.65
8.907.10铸钢7.80高强度合金钢7.82
工业纯铁7.87碳素工具钢7.85纯铝2.70镍铬合金8.72
普通碳素钢7.85易切钢7.85铸镁1.80铍青铜8.30
优质碳素钢7.85锰钢7.81轴承钢7.81铸锌6.86

59、62、65、68黄铜 8.50

80、85、90黄铜 8.70

96黄铜 8.80

59-1、63-3铅黄铜 8.50

74-3铅黄铜 8.70

锡黄铜 8.80

70-1锡黄铜 8.54

60-1和62-1锡黄铜 8.50

77-2 铝黄铜 8.60

15CrA铬钢 7.74 67-2.5、66-6-3-2、60-1-1铝黄铜 8.50

20Cr、30Cr、40Cr铬钢 7.82 镍黄铜 8.50

38CrA铬钢 7.80 锰黄铜8.50

铬、钒、镍、钼、锰、硅钢 7.85 7-0.2、6.5-0.4、6.5-0.1、4-3锡青铜 8.80

5-5-5铸锡青铜 8.80

3-12-5铸锡青铜8.69

含钨9高速工具钢 8.30 工业纯钛TA1、TA2、TA3 4.50

含钨18高速工具钢 8.70 超硬铝 2.85

0.5镉青铜 8.90 LT1特殊铝 2.75

0.5铬青铜 8.90 工业纯镁 1.74

19-2铝青铜 7.60 6-6-3铸锡青铜 8.82

9-4、10-3-1.5铝青铜 7.50 硅黄铜、镍黄铜、铁黄铜 8.50

10-4-4铝青铜 7.46 纯镍、阳极镍、电真空镍 8.85

镍铜、镍镁、镍硅合金8.85

7铝青铜 7.80 锌锭Zn0.1、Zn1、Zn2、Zn3 7.15

3-1硅青铜 8.47 4-1铸造锌铝合金6.90

1-3硅青铜 8.60 4-0.5铸造锌铝合金 6.75

1铍青铜 8.80 铅和铅锑合金 11.37

1.5锰青铜 8.80 铅阳极板 11.33

5锰青铜 8.60 4-4-2.5 锡青铜 8.75

金 19.30 5铝青铜 8.20

4-0.3、4-4-4锡青铜 8.90 变形镁 MB1 1.76

不锈钢0Cr13、1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13 、Cr17Ni2、Cr18、9Cr18、Cr25、Cr28 7.75 MB2、MB8 1.78

Cr14、Cr17 7.70 MB3 1.79

0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、2Cr18Ni9 7.85 MB5、MB6、MB7、MB15 1.80

1Cr18Ni11Si4A1Ti 7.52 锻铝 LD8 2.77

不锈钢 1Crl8NillNb、Cr23Ni18 7.90 LD7、LD9、LD10 2.80

2Cr13Ni4Mn9 8.50 钛合金TA4、TA5、TC6 4.45

3Cr13Ni7Si2 8.00 TA6 4.40

白铜B5、B19、B30、BMn40-1.5 8.90 TA7、TC5 4.46

BMn3-12 8.40 TA8 4.56

BZN15-20 8.60 TB1、TB2 4.89

BA16-1.5 8.70 TC1、TC2 4.55

BA113-3 8.50 TC3、TC4 4.43

锻铝 LD2、LD30 2.70 TC7 4.40

LD4 2.65 TC8 4.48

LD5 2.75 TC9 4.52

防锈铝 LF2、LF43 2.68 TC10 4.53

LF3 2.67

硬铝 LY1、LY2、LY4、LY6 2.76

LF5、LF10、LF11 2.65 LY3 2.73

LF6 2.64 LY7、LY8、LY10、LY11、LY14 2.80

LF21 2.73 LY9、LY12 2.78

LY16、LY17 2.84

一些

氢气 0. 00009

氦气 0. 00018

氖气 0. 00090

氮气 0. 00125

氧气 0. 00143

氟气 0. 001696

氩气 0. 00178

臭氧O3 0. 00214

氨气 0. 00077

氪气 0.00374

氙气 0. 00589

氡气 0. 00973

煤气 0. 00060

一氧化碳 0. 00125

氯气 0. 00321

溴 0. 00714

硫化氢 0.00154

氯化氢 0. 00164

甲烷 0. 00078

氧化氮 0. 00134

硫化氢 0. 00154

乙炔 0. 00117

乙烷 0. 00136

丙烷 0.00201

丙烯 0.00192

二氧化碳 0. 00198

二氧化硫 0.00293

碘化氢 0.00566

一氧化二氯0.00389

一氧化二氮0.00198

溴化氢 0.0350    

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