密度公式

物质的密度定义为单位体积的质量。在数学上，我们可以将密度定义为质量除以体积。密度公式可以表示为

密度的符号是rho。它也可以表示为D。密度定义了物质的分子堆积在一起的紧密程度。

M是质量，以千克(Kg)或克(g)为单位。其中，1kg = 1000g。

V是体积，以立方米(m^3)或立方厘米(cm^3)为单位。

因此，密度的单位可以是千克/立方米(Kg/m^3)或克/立方厘米(g/cm^3)。

密度公式由阿基米德发现。他是一位工程师、发明家、数学家、物理学家和天文学家（研究天体）。受阿基米德密度发明的启发，伽利略·伽利莱发明了一种静水天平，可以测量物体在空气和水中的重量。

不同的材料表现出不同的密度。例如，在标准条件下，锇是已知最致密的元素。

在这里，我们将讨论密度的例子、密度的测量、测量方法、密度单位、数值示例和基于密度公式的选择题。

密度示例

在这里，我们将讨论最不致密和最致密的材料。致密材料是坚硬的材料。例如，空间中填充物或包装牢固的材料比填充松散的材料密度更大。

较致密的材料被归类为铀、金、钨、铂等。这些物质的原子紧密地围绕着原子核排列。这些材料也比较重。

密度较低的材料被归类为石墨烯、氢等。这些材料的原子量最低，因此密度最小。

让我们来讨论固体、液体和气体的密度。

我们知道，**固体**的原子比液体和气体堆积得更紧密。因此，固体具有刚性结构。**液体**的原子松散地结合在一起，可以转移到任何形状。**气体**的原子非常松散地堆积，并能在空间中快速移动。这表明气体的密度最小，而固体的密度**最大**。液体通常具有介于固体和气体之间的中等密度。

让我们考虑几种物质的密度。如下表所示。

上表清楚地显示了各种物质的密度，其中**固体**（铝和钻石）密度高，而**气体**（氢气和氦气）密度最低。

密度测量

我们已经讨论了密度公式以及物质的密度。但是，我们知道密度是如何测量的吗？让我们详细讨论一下。

测定物质密度的主要方法是**将质量**除以**体积**，如上所述。称重秤可以测量克或千克的物质质量。同样，可以通过基于公式的数学计算来计算体积。

但是，我们如何测量气体的质量呢？我们可以利用摩尔质量的概念来测量气体密度。

测定液体密度的另一种方法是使用一种称为**比重计**的设备。它可以测量液体的某些特性，如比重和密度。尽管如此，一种方便的测量密度的方法是使用**精度高**的称重秤，与其他方法相比。

密度单位

密度 = 质量/体积

质量的单位是kg，体积的单位是立方米。

因此，密度的单位 = 千克/立方米

= **kg/m^3**

= 千克/立方米。

其他单位

密度的国际单位制单位是千克/立方米，但我们也可以用其他单位来表示。国际单位制是世界上唯一被普遍接受的官方计量单位体系。其他密度单位如下：

• 千克/升(Kg/L)。
• 克/立方厘米(1 gm / cm^3)。
• 克/毫升(gm / mL)。
• 千克/立方分米(Kg / dm^3)
• 吨/立方米(t/m^3)。
• 磅/立方英尺(Lb/ft^3)。

密度的量纲公式

如前所述，密度定义为质量与体积之比。

密度 = 质量/体积

质量的量纲单位是M，而体积的量纲单位是L^3。

密度 = M/L^3

= **ML^-3**

让我们通过数值示例和多项选择题来更好地理解密度公式。

数值例子

考虑以下数值示例。

**示例 1**：一种物质的质量为 200克，体积为 5.5 立方米。该物质的密度是多少？

**解答**：给定的参数是

质量 = 200克 = 200/1000 = 0.2千克

体积 = 5.5 m^3

密度 = 质量/体积

密度 = 0.2/5.5

= 0.36 kg/m^3。

因此，该物质的密度为 **0.36 kg/m^3**。

**示例 2：**一个立方体的质量为 500克，边长为 10厘米。该立方体的密度是多少？

**解答：**我们可以计算 g/cm^3 或 kg/m^3 的密度。我们也可以直接计算 g/cm^3 转换为 kg/m^3 的公式。让我们计算这两种单位下的密度值。

方法 1

给定的参数是

质量 = 500克

边长 = 10厘米。

立方体体积 = (边长)^3 = 10 x 10 x 10 = 1000 cm^3

立方体密度 = 质量/体积

=500/1000

= **0.5 g/cm^3。**

方法 2

给定的参数是

质量 = 500 克 = 500/1000 = 0.5千克 (1000克 = 1千克)

边长 = 10厘米 = 10/100 = 0.1米 (1米 = 100厘米)

立方体体积 = (边长)^3 = 0.1 x 0.1 x 0.1 = 0.001 m^3

立方体密度 = 质量/体积

= 0.5 / 0.001

= **500 kg/m^3**

我们也可以计算 g/cm^3 转换为 kg/m^3 的直接公式。

方法 3

它由下式给出

1 g/cm^3 = 1000 kg/m^3

所以，

0.5 g/cm^3 = 1000 x 0.5 = 500 kg/m^3

**示例 3：**一个实心球的质量为 100克，半径为 2厘米。实心球的密度是多少？

**解答：**给定的参数如下

质量 = 100克

半径 = 2厘米

球的形状类似于球体。所以，球体的体积公式为

因此，体积 = 33.52 cm^3

密度 = 质量/体积

= 100 / 33.52

= 2.98 g/cm^3

因此，实心球的密度为 2.98 g/cm^3。

**示例 4：**钻石的密度为 3500 kg/m^3，体积为 0.01 m^3。该物质的质量是多少？

解答：给定的参数如下

密度：3500 kg/m^3

体积 = 0.01 m^3

我们知道密度 = 质量/体积

所以，质量 = 密度 x 体积

质量 = 3500 x 0.01

= **35千克**

因此，该物质的质量为 35 千克。

基于密度公式的多项选择题

让我们来讨论一些关于密度公式的多项选择题。

1）密度的单位是

1. Kg/cm^3
2. g/m^2
3. kg/m^3
4. kg/m^2

2）哪些物质的密度不随压力变化。

1. 固体，气体
2. 固体，液体
3. 液体，气体
4. 以上全部。

3）空气的密度（kg/m^3）是

1. 2.0
2. 1.63
3. 1.2
4. 2.5

4）一种物质的密度是 3.45 g/cm^3。其密度为 kg/m^3 是多少？

1. 3450 kg/m^3
2. 345 kg/m^3
3. 34.5 kg/m^3
4. 0.0345 kg/m^3

5）质量除以体积称为

1. 力
2. 密度
3. 摩尔分数
4. 以上都不是