密度
密度是講一物質單位體積下的質量,定用希臘字母ρ抑是英文字母D(Density)表示。佇咧數學上,密度定義做質量除以體積的商。即物體的質量佮體積的比值:
- $ \ rho={ \ frac { m } { V } } $
其中 _ ρ _ 為密度,_ m _ 為質量,_ V _ 為體積。
有時(比如講美國的石油業抑是天然氣產業)會將密度定義做單位體積的重量,猶毋過佇科學上是無精確的,這物理量應該是比重量。
定義
密度是單位體積的物質有的質量,即
- $ \ rho={ \ frac { \ mathrm { d } m } { \ mathrm { d } V } } $
式當中,$ m $ 為物體的質量,$ V $ 為體積。對質量分布真齊勻的物質,密度公式會當簡化做初等數學形式
- $ \ rho={ \ frac { m } { V } } $。
另外咧,密度猶閣有一个定義,即:質量佮體積的 " 比值 "。
公式的變形—— 質量方程式
根據密度的定義式
- $ \ rho={ \ frac { \ mathrm { d } m } { \ mathrm { d } V } } $,
經變形,會用得著
- $ m=\ int \ rho \ , \ mathrm { d } V $。
頂懸的公式通常予人號做質量方程式。會當用上式,並結合一寡幾何關係,對求出自然界中任一物體的質量。這種方式適用佇自然界中的任何物體抑是物質,而且無受物質狀態的影響。質量方程式已經佇凝聚體物理學、固態物理學、連紲介質力學、流體力學等等濟濟物理學分支的定量分析當中得著廣泛的應用。
單位
國際單位制中密度的單位是 kg / m 三,其他定用的單位有 g / cm 三,佮工程捷用的 t / m 三。
特性
密度反映著物質本身的一種特性,伊因此會當受著外界因素的影響。一般來講,影響物質密度的主要物理量為著壓力佮溫度。 氣體密度受著壓力佮溫度的影響較明顯,通常氣體干焦予出標準狀況之下或者是定定溫度硩落來的密度,其他的狀況之下的密度會當通過氣體的狀態方程式(像理想氣體狀態方程式閣范德瓦爾斯方程式)計算。 液體的密度主要取決佇液體的組分,受溫度的影響較細(但是有時陣嘛袂使失覺察)。 誠懸的壓力嘛會產生明顯影響。 固體的密度受溫度佮壓力影響來變化的特性類似液體,而且一般閣較無明顯。
此外,猶閣有其他可能影響物質密度的物理因素,比如講磁場、電場等。就規个自然來講,特大的壓力會當予某一寡天體中物質的密度佮常見密度相差懸殊。
密度佮比容
比容(specific volume)是一物質單位質量下的體積,是密度的倒算:
- $ \ v={ \ frac { V } { m } } \={ \ rho } ^ { 影一 } $。
佇熱力學中常用比容來描述一系統的特性,比容佮密度攏是內含性質,袂凊物質的量來變化。
水的密度
常見物質密度列表
下表中列出部份會齊勻物質的密度。請注意,就算講對仝一款的物質,因為可能存在多種微觀結構,嘛可能有無仝款的密度。對某一寡混合物件,因為挽樣的時間、地點無仝,嘛可能有無仝的數值(比如講海水、汽油等)。 下跤的數據干焦供粗略計算中參考。
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- 比重