Плотность связывает массу тела с его объёмом и остаётся неизменной для однородного вещества при постоянных условиях. Калькулятор решает три задачи: находит плотность по массе и объёму, массу по плотности и объём по массе.
Плотность — скалярная величина, равная массе вещества в единице объёма. Она не зависит от размеров образца, но меняется с температурой и давлением. В системе СИ плотность измеряют в килограммах на кубический метр, а в химии часто используют граммы на кубический сантиметр.
Один грамм на кубический сантиметр равен тысяче килограммов на кубический метр. Поэтому плотность алюминия 2,7 г/см³ соответствует 2700 кг/м³.
Из основной формулы выводятся два полезных соотношения. Если известны плотность и объём, массу находят умножением. Если известны масса и плотность, объём находят делением массы на плотность.
Пример 1. Деталь массой 540 кг занимает 0,2 м³. Плотность: 540 ÷ 0,2 = 2700 кг/м³, это алюминий.
Пример 2. Бетонная лента объёмом 15 м³ при плотности 2400 кг/м³ весит 2400 × 15 = 36 000 кг, то есть 36 тонн.
Пример 3. 2700 кг алюминия займут 2700 ÷ 2700 = 1 м³.
Плотность распространённых веществ
| Вещество | кг/м³ | г/см³ |
|---|---|---|
| Осмий | 22 600 | 22,6 |
| Золото | 19 300 | 19,3 |
| Сталь | 7 850 | 7,85 |
| Алюминий | 2 700 | 2,7 |
| Вода | 1 000 | 1,0 |
| Древесина (сосна) | 520 | 0,52 |
Большинство тел при нагревании расширяется: объём растёт, а масса остаётся прежней, поэтому плотность снижается. Исключение — вода в диапазоне от 0 до 4 градусов.
Для твёрдых тел и жидкостей влияние мало. Для газов плотность прямо пропорциональна давлению: при сжатии вдвое плотность тоже удваивается.
Умножьте значение на 1000. Например, 0,92 г/см³ — это 920 кг/м³.
Тело плавает, если его плотность меньше плотности жидкости. Дерево с плотностью 600 кг/м³ будет плавать и в бензине, и в воде.