化学

密度とは【中学 理科】

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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。

鉄の密度の問題の画像

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]
H₂O1.00
水素H0.09
炭素C2.26
酸素O1.43
アルミニウムAl2.7
チタンTi4.54
Fe7.87
Cu8.96
Ag10.5
Au19.32
Pb11.35

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。