Главная

Плотность вещества

Физика · 7 класс. Изучите схему, разберите примеры и проверьте себя.

Два однородных образца одного вещества: 20 кубических сантиметров и 54 грамма, 40 кубических сантиметров и 108 граммов. Плотность обоих 2,7 грамма на кубический сантиметр.Размер меняется, плотность — нет*20 см³ · 54 г40 см³ · 108 гρ = 54/20 = 108/40 = 2,7 г/см³*Одно вещество, одинаковые условия.
Размеры рисунка условные. Сравниваются однородные образцы одного вещества при одинаковых условиях.

Что показывает плотность

Плотность однородного вещества показывает массу единицы объёма. Её обозначают греческой буквой ρ, читают «ро». Формула ρ = m/V связывает массу образца и его объём, V > 0. Если масса однородного образца 54 г, а объём 20 см³, плотность равна 54/20 = 2,7 г/см³. Это означает, что один кубический сантиметр такого вещества при данных условиях имеет массу 2,7 г.

Единицы плотности

В СИ плотность измеряют в кг/м³. В небольших лабораторных опытах удобна единица г/см³. Их нельзя приравнивать численно: 1 г = 0,001 кг, а 1 см³ = 0,000001 м³, поэтому 1 г/см³ = 1000 кг/м³. Например, 2,7 г/см³ = 2700 кг/м³, а 800 кг/м³ = 0,8 г/см³.

Плотность и размер образца

Если взять вдвое больший объём того же однородного вещества при одинаковых условиях, его масса тоже удвоится, а отношение m/V сохранится. Поэтому плотность вещества не растёт только из-за увеличения образца. Но по одной массе плотность не определить: нужна ещё величина объёма. Тела одинаковой массы могут иметь разные объёмы и плотности.

Сравнение веществ

При одинаковом объёме более плотное вещество имеет большую массу. При одинаковой массе более плотное вещество занимает меньший объём. Например, для одинаковых объёмов веществ с плотностями 800 и 2700 кг/м³ масса второго образца будет больше. Нельзя делать такой вывод, если объёмы произвольны и их значения неизвестны.

Условия и таблицы

Плотность зависит от условий, в частности от температуры, а для газов заметно и от давления. Табличные значения относят к определённым условиям и часто округляют. Плотность воды около комнатной температуры в простых задачах принимают равной примерно 1000 кг/м³. Если в задаче дано конкретное значение плотности, для вычислений используют именно его.

Плотность вещества и средняя плотность тела

Формулу m/V можно применить и к неоднородному предмету, но результат будет средней плотностью в выбранном объёме. Если металлический предмет полый и берут его внешний объём вместе с пустотой, среднее значение не обязано равняться плотности металла. Нужно уточнять, какой объём и какая масса входят в отношение.

Запомните: Плотность однородного вещества: ρ = m/V; 1 г/см³ = 1000 кг/м³.

Проверьте себя

Образец 54 г занимает 20 см³. Его плотность?

ρ = 54/20 = 2,7 г/см³ = 2700 кг/м³.

Один образец того же вещества вдвое больше по объёму при тех же условиях. Его плотность вдвое больше?

Нет. Масса и объём увеличиваются пропорционально, а плотность сохраняется.

У равных объёмов веществ с плотностями 800 и 2700 кг/м³ где больше масса?

У второго вещества: при одинаковом объёме масса пропорциональна плотности.

800 кг/м³ — сколько г/см³?

0,8 г/см³.

После самопроверки откройте практику по статье, выберите игру и уровень. В «Десанте» только короткие вопросы и вычисления в одно действие; задачи с тарой, переводами и несколькими измерениями решайте в других играх без спешки.