密度(物理量)

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密度是對特定體積內的質量的度量，密度等於物體的質量除以體積，可以用符號ρ（讀作[rəʊ]）表示，國際單位制和中國法定計量單位中，密度的單位為千克每立方米，符號是kg/m

基本介紹

中文名：密度
外文名：density
解釋：某種物質的質量與體積的比值
符號：ρ
國際單位：kg/m
計算公式：ρ=m/V
其他單位：g/cm
見載刊物：《物理學名詞（第二版）》科學出版社
公布時間：1996年

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變形式

原式：

變形式

變形：1.

(ρ表示密度，m表示物體質量，V表示物體體積)

定義

物體中任一點P的密度定義為：

，

式中

V為包含P點的體積元；

M為該體積元的質量。在厘米·克·秒制中，密度的單位為克/立方厘米；在國際單位制和中國法定計量單位中，密度的單位為千克/立方米。

密度計

橡膠密度計

密度變化規律

一般來說，不論什麼物質，也不管它處於什麼狀態，隨著溫度、壓力的變化，體積或密度也會發生相應的變化。聯繫溫度T、壓力F和密度ρ（或體積）三個物理量的關係式稱為狀態方程。氣體的體積隨它受到的壓力和所處的溫度而有顯著的變化。對於理想氣體，狀態方程為

，式中R為氣體常數，等於287.14米（秒*開）。如果它的溫度不變，則密度同壓力成正比；如果它的壓力不變，則密度同溫度成反比。對一般氣體，如果密度不大，溫度離液化點又較遠，則其體積隨壓力的變化接近理想氣體；對於高密度的氣體，還應適當修正上述狀態方程。

固態或液態物質的密度，在溫度和壓力變化時，只發生很小的變化。例如在0℃附近，各種金屬的溫度係數（溫度升高1℃時，物體體積的變化率）大多在10左右。深水中的壓力和水下爆炸時的壓力可達幾百個大氣壓，甚至更高（1大氣壓=101325帕），此時必須考慮密度隨壓力的變化。R.H.科爾建議採用下列狀態方程：

式中, p₀是一個大氣壓下水的密度。若n和B取作7和3000大氣壓，則一直到10大氣壓，上述公式和實測數據的誤差都在百分之幾的範圍內。

就整個自然界而言，特大的壓力會使某些天體中物質的密度與常見密度相差懸殊。

密度與生活

人體的密度僅有1.02 g/cm，只比水的密度多出一些。汽油的密度比水小，所以在路上看到的油漬，都會浮在水面上。海水的密度大於水，所以人體在海水中比較容易浮起來。（死海海水密度達到1.3g/cm，大於人體密度，所以人可以在死海中漂浮起來。）

套用

科學上

1．鑑別組成物體的材料。

密度是物質的特性之一，每種物質都有一定的密度，不同物質的密度一般是不同。因此我們可以利用密度來鑑別物質。其辦法是測定待測物質的密度，把測得的密度和密度表中各種物質的密度進行比較，就可以鑑別物體是什麼物質做成的。

2．計算物體中所含各種物質的成分。

3．計算很難稱量的物體的質量或形狀比較複雜的物體的體積。

根據密度公式的變形式：m=Vρ或 V=m/ρ，可以計算出物體的質量和體積，特別是一些質量和體積不便直接測量的問題，如計算不規則形狀物體的體積、紀念碑的質量等。

4．判定物體是實心還是空心。

判定物體是空心的還是實心的，一般有以下三種方法：

（1）根據公式，求出其密度，再與該物質密度ρ比較，若＜ρ，則為空心，若=ρ，為實心。

（2）已知質量，由公式，

求出V，再與V_物比較，若V_物＞V，則為空心，若V=V_物，則該物體為實心。

（3）把物體當作實心物體對待，利用，求出體積為v的實心物體的質量，然後將m與物體實際質量m_物比較，若m＞m_物時，則該物體為空心，若m=m_物，則該物體為實心。

5.計算液體內部壓強以及浮力等。（密度也可以計算柱體壓強）

6.鑑別未知物質

“氬”就是通過計算未知氣體的密度發現的。經多次實驗後又經光譜分析，確認空氣中含有一種以前

不知道的新氣體，把它命名為氬。

農業上

對於密度是一個重要的依據。在農業上可用來判斷土壤的肥力，含腐殖質多的土壤肥沃，其密度一般為2.3×10千克/米。我們在選種時可根據種子在水中的沉、浮情況進行選種：飽滿健壯的種子因密度大而下沉；癟殼和其他雜草種子由於密度小而浮在水面。在工業生產上如澱粉的生產以土豆為原料，一般來說含澱粉多的土豆密度較大，故通過測定土豆的密度可估計澱粉的產量。

工業上

工廠在鑄造金屬物之前，需估計熔化多少金屬，可根據模子的容積和金屬的密度算出需要的金屬量。