密度の計算機
物質の質量と体積を計算します。
あなたの価値を入力してください
コンテンツの表
密度の包括的なガイド
物理学の密度を理解する
密度は物理学と材料科学の最も基本的な概念の1つです。 物質の特定の量に含まれる質量の量を特徴づけ、材料特性や行動に重要な洞察を提供します。 この包括的なガイドでは、基本的な原則から実用的なアプリケーションへの密度を探求しています。
密度の重要性
密度は、物質や材料の重要な識別子として機能します。 それは科学者およびエンジニアを助けます:
- 未知の材料を特定する
- オブジェクトが流体とどのように相互作用するかを予測します(フロートまたはシンクするかどうか)
- 特定の特性を持つ設計材料
- 材料純度および構成を決定して下さい
- 浮力・流体力学の計算
密度の単位および転換
異なった分野は密度のためのさまざまな単位を使用します:
| ユニット | 等価 | 一般的に使用される |
|---|---|---|
| kg/m3 | SIの標準 | 科学的および工学的コンテキスト |
| g/cm³ | 1 g/cm3 = 1000 kg/m3 | 研究室の設定、材料科学 |
| ポンド/フィート3 | 1 lb/ft3 ≈ 16.02 kg/m3 | 建設、アメリカ工学 |
| ポンド/イン3 | 1 lb/in3 ≈ 27,680 kg/m3 | 製造業、金属加工 |
要因 欠陥密度
密度は固定プロパティではありませんが、いくつかの要因に基づいて変化することができます。
- 温度:冷却されたとき熱く、契約するとき、ほとんどの物質は、密度を変えます。 水は、4°Cで最大の密度に達する、注目すべき例外です。
- 圧力:高圧は、特にガスおよび液体の密度、増加します。
- 構成:混合物および合金は、その構成要素およびその比率に依存する密度を持っています。
- 水晶構造:固体の原子配列は、しっかりと詰められた原子がいかに、密度を膨脹させるかに影響を与えます。
興味深い密度現象
水異常
ほとんどの物質とは異なり、水は4°で最大密度に達します 凍結点ではなくC。 この異常は水生にとって重要です。4°C未満の水が冷えているため、汚れが少なくなり、表面に上昇します。 水中の体が底から固体を凍結することを防ぎ、水生生物が冬を生き残るようにします。
アーキメデスの原則
流体の経験で完全にまたは部分的に没入する任意のオブジェクトは、それが変位する流体の重量に等しいbuoyant力を経験します。 オブジェクトが浮動小数点または沈み、浮力計算の基礎である理由を説明します。
高度密度の概念
基本的な定義を超えて、いくつかの特殊な密度の概念があります。
- 相対密度(特定の重力):参照物質の密度に対する物質の密度の比率(液体および固体のための通常水、ガスのための空気)。
- バルク密度:毛穴や隙間を含む、総体量で分けられた材料の質量。
- 粒子密度:毛穴や隙間を除いた、実際の容積に分けられた粒子の質量。
- エネルギー密度:単位の容積か物質の固まりごとのエネルギーの量。
密度の実用的な適用
物質的な同一証明
密度測定は未知の材料を識別し、品質管理プロセスの物質的な純度を確かめるのを助けます。
エンジニアリングデザイン
放射線遮蔽のための航空宇宙や高密度材料などの特定の用途のための材料を選択する際に、エンジニアは密度を考慮します。
環境科学
密度の相違は海洋の流れ、大気循環および水ボディの汚染の分散を運転します。
医療アプリケーション
骨密度測定は骨粗しょう症のような条件を診断するのに役立ちますが、体内の流体密度は健康上の問題を示すことができます。
測定密度: 先端技術
単純な質量とボリューム測定を超えて、科学者は、密度を決定するために洗練された方法を使用します。
- Pycnometry:特殊なフラスコを使用して、音量を正確に測定
- 流体静電気 計量:流体変位による密度を測定するArchimedesの原則に基づく
- 密度の勾配のコラム:粒子が中断された場所を決定するために密度を徐々に変化させるソリューション列
- ガスPycnometry:多孔質材料の正確な容積の測定のためのガスの変位を使用して下さい
- Oscillating Uチューブ 方法:振動周波数変化による流体密度測定
密度の方式
密度は単位の容積ごとの固まりの測定です。 物質を識別し、その行動を予測するのに役立つ重要な財産です。
所在地:
- ρ(rho) = 密度(kg/m3)
- m = 質量(kg)
- V = ボリューム(m3)
計算方法
密度を計算するには、次の手順に従ってください。
-
1キログラム(kg)のオブジェクトの質量を測定する
-
2立方メートル(m3)のオブジェクトの量を測定する
-
3密度を得るためにボリュームで質量を分割
共通の密度
材料材料共通材料の密度
- 水: 1000のkg/mの3
- 鉄: 7870 kg/m3
- アルミニウム:2700のkg/m3
- ゴールド: 19300 kg/m3
- 空気(海抜): 1.225 kg/m3