中学校の理科では「密度」について学習しますが、よく意味は理解できていますか?
この記事では、「密度とは」「密度の公式」「密度の求め方」などについてわかりやすく解説しています。
それでは早速、「密度」について一緒に学習していきましょう!
1. 密度とは
「密度(みつど)」とは、ものがどれくらいつまっているかを表す値のことです。
密度は同じ体積で色々なものの質量を比べることができるため、とても便利です。
密度の単位には、「g/cm³(グラム毎立方センチメートル)」「kg/m³(キログラム毎立方メートル)」「g/L(グラム毎リットル)」などがあります。
中学校でよく使うのは「g/cm³(グラム毎立方センチメートル)」と「g/L(グラム毎リットル)」の2つです。
2. 密度の公式
密度は「ものがどれくらいつまっているかを表す値」なので、「ある体積でどれくらいの質量があるのか」を表しているともいうことができます。
そのため、質量を体積で割り算すると密度を求めることができます。
今回は「g/cm³(グラム毎立方センチメートル)」の場合を例に解説していきます!
まずは、密度の公式を確認しておきましょう。
先ほど説明したように、質量[g]を体積[cm³]で割り算すると密度を求めることができます。
質量[g]÷ 体積[cm³] = 密度[g/cm³]
密度の単位である「g/cm³」の「/(スラッシュ)」には、割り算という意味があるので単位を見ても「質量[g]÷ 体積[cm³]=密度[g/cm³]」であることがわかります。
【単位がg/Lの場合】
単位が「g/L」でも計算の方法は変わりません。
ポイントは先ほどと同様、質量[g]を体積[L]で割ることです。
したがって、単位が「g/L」のときの公式は次のようになります。
質量[g] ÷ 体積[L] = 密度[g/L]
3. 密度の求め方
次は、密度の求め方を確認していきましょう。
例えば、下の図のように、30cm³で237gの鉄があるとします。
この鉄の密度は次のように求めることができます。
密度 = 質量[g]÷ 体積[cm³]
= 237[g]÷ 30[cm³] =7.9[g/cm³]
したがって、鉄の密度は「7.9 g/cm³」となりました。
つまり、鉄は1cm³あたり7.9gの質量があるということです。
4. 身近な物質の密度
最後に身近な物質の密度を紹介しておきます。
物質名 | 化学式 | 密度[g/cm³] |
水 | H₂O | 1.00 |
水素 | H | 0.09 |
炭素 | C | 2.26 |
酸素 | O | 1.43 |
アルミニウム | Al | 2.7 |
チタン | Ti | 4.54 |
鉄 | Fe | 7.87 |
銅 | Cu | 8.96 |
銀 | Ag | 10.5 |
金 | Au | 19.32 |
鉛 | Pb | 11.35 |
上の図では全て「g/cm³」の密度です。
物質によって全く密度が違うことがよくわかりますね。