어떤 밀도를 측정하는가?
밀도는 주어진 공간에 얼마나 많은 질량이 들어있는지, 즉 질량을 부피로 나눈 값입니다. 깃털로 가득 찬 신발 상자는 들기 쉬운 반면, 납으로 가득 찬 신발 상자는 거의 꿈쩍도 하지 않는 이유가 바로 이 때문입니다. 같은 부피, 엄청나게 다른 질량, 너무나 다른 밀도.
이 단일 관계(ρ = m ¼ V)는 세 가지 수량을 매우 긴밀하게 연결하므로 두 가지를 알면 항상 세 번째 수량을 풀 수 있습니다. 이 계산기는 세 가지 방향을 모두 처리하고 숫자가 다른 체계로 나올 때 간단한 단위 변환도 처리합니다.
세 가지 방식으로 재배열된 밀도 공식
밀도 찾기
ρ = m ÷ V
0.002m² 용기에 5kg: 5 ¼ 0.002 = 2,500kg/m³.
질량 찾기
m = ρ × V
2,500kg/m³ 충전 0.002m³: 2,500 × 0.002 = 5kg.
볼륨 찾기
V = m ÷ ρ
2,500kg/m³에서 5kg: 5 ¼ 2,500 = 0.002m³.
세 가지 예는 모두 동일한 재료 블록을 설명합니다. 이것이 바로 삼각형의 지점입니다. 두 모서리를 알면 세 번째 모서리가 고정됩니다.
결과를 일상적인 자료와 비교하는 방법
A raw number like "2,700 kg/m³" means more once you can place it next to something familiar. Every result on this calculator gets charted against the same five reference points:
| 재료 | 밀도(kg/m²) |
|---|---|
| 공기(해수면) | 1.225 |
| 물 | 1,000 |
| 알류미늄 | 2,700 |
| 철 | 7,870 |
| 금 | 19,300 |
이는 밀도가 알려지지 않은 물질을 식별하는 데 사용되는 고전적인 방법이기도 합니다. 즉, 샘플의 질량과 부피를 측정하고, 밀도를 계산하고, 결과를 이와 같이 알려진 기준 값과 비교합니다.
밀도 단위 간 변환
밀도는 원본 자료가 사용하는 단위계(kg/m3 또는 g/cm3 단위의 미터법 과학 논문, lb/ft3 또는 lb/in3 단위의 미국 엔지니어링 사양)로 표시됩니다. 변환은 모두 공통 기반으로 축소됩니다.
| 단위 | 같음(kg/m³) |
|---|---|
| 1 g/cm³ | 1,000 |
| 1 g/L | 1 |
| 1 lb/ft³ | 16.018 |
| 1 lb/in³ | 27,679.9 |
지름길로 기억해 둘 필요가 있습니다. 1g/cm3는 정확히 1,000kg/m3와 같으며 이는 물의 밀도이기도 합니다. 따라서 물의 밀도는 1(g/cm3)로, 무언가가 뜨는지 여부를 판단하는 편리한 기준입니다.
밀도가 실제로 사용되는 곳
- 뜨고 가라앉는 것: 물체의 전체 밀도가 유체의 밀도보다 낮을 때 물체가 유체에 떠 있는 것입니다. 이는 선박 선체, 구명 조끼 및 열기구의 원리입니다.
- 재료 식별: 위 표에서와 같이 샘플의 측정된 밀도를 알려진 기준 값과 비교하는 것은 금속이나 광물을 구별하는 빠른 방법입니다.
- 배송 및 화물: 운송업체는 실제로 밀도 계산인 용적 중량에 따라 비용을 청구하는 경우가 많습니다. 부피가 크고 밀도가 낮은 패키지는 실제 중량이 제시하는 것보다 배송 비용이 더 많이 들 수 있습니다.
- 화학 및 재료 과학: 밀도는 농도 계산부터 재료가 혼합물에 부유 상태를 유지하는지 여부에 이르기까지 모든 것에 영향을 미칩니다.
이 공식의 질량 측면을 자체적으로 작업하는 경우(예: 단위 간 배송 중량 변환) 질량 계산기 그리고 체중 계산기 직접 처리하고, 부피 계산기 아직 측정하지 않은 경우 일반적인 모양의 부피를 계산할 수 있습니다.
밀도는 고정되어 있지 않습니다. 온도가 밀도를 변화시킵니다.
거의 모든 물질은 가열되면 약간 팽창하고 냉각되면 수축합니다. 즉, 밀도가 따뜻하면 낮아지고 차가우면 증가합니다. 이제 동일한 질량이 약간 다른 부피를 채웁니다. 실험실 측정값과 재료 데이터 시트에는 항상 측정된 온도를 기록해야 합니다. 온도 없이 인용된 밀도는 단지 근사치에 불과하기 때문입니다.
물은 한 가지 유명한 방식으로 일반적인 패턴을 깨뜨립니다. 실제로 물의 밀도는 어는점이 아닌 약 4°C에서 가장 높습니다. 더 냉각되면 다시 팽창하기 시작합니다. 이것이 바로 얼음이 액체 물보다 밀도가 낮고 가라앉지 않고 떠다니는 이유입니다. 이는 호수가 바닥에서 위로 굳어지는 것을 방지하는 수소 결합의 특징입니다.
출처 및 추가 자료
기준 밀도는 일반적인 실내 조건에서의 대략적인 값이며 순도, 온도 및 압력에 따라 달라집니다.