Фізика. 7 клас. Сиротюк

§ 24. Густина речовини

Чому кажуть, що залізо важче за алюміній, а пір’я легше за дерево? Чому олія, гас, бензин завжди плавають на поверхні води? Чи змогли б ви підняти повітря, яке знаходиться у класній кімнаті?

Щоденні спостереження показують, що різні тіла однакової маси займають різні об’єми. Наприклад, свинцеве і пінопластове тіла, що мають однакову масу, а об’єм їх відповідно дорівнює 1 дм3 і 1 м3, тобто об’єм пінопласту в 1000 разів більший, ніж свинцю.

Якщо маси тіл з різних речовин однакові, то їх об’єми завжди різні.

Візьмемо 6 циліндрів з різних речовин однакового об’єму (діаметр - 18 мм, висота - 50 мм). Виміряємо їх маси. Отримаємо такі результати: дерево - 8,1 г; пластмаса - 15,0 г; алюміній - 34,8 г; залізо - 98,8 г; латунь - 105,4 г; мідь - 111,0 г.

Якщо об’єми тіл з різних речовин однакові, то їх маси завжди різні.

Виконавши підрахунки, можна сказати, що 1 см3 дерева має масу 0,64 г, а міді - 8,9 г. Відповідно 1 м3 дерева має масу 640 кг, а міді - 8900 кг. Чим пояснити таку відмінність? А пояснюється це тим, що різні речовини мають різну густину.

Густина речовини показує, яка маса речовини, узятої в об’ємі 1 м3 або 1 см3. Щоб з’ясувати, як потрібно визначати густину речовини, розглянемо приклад.

Приклад. Чавунний зливок об’ємом 3 м3 має масу 21 т. Визначимо густину чавуну. Оскільки зливок об’ємом 3 м3 має масу 21 000 кг, то маса 1 м3 буде втричі меншою, тобто 21 000 кг : 3 = 7000 кг. Отже, густина чавуну дорівнює 7000 кг на 1 м3. Таким чином, знаючи масу тіла і його об’єм, можна визначити густину тіла.

Щоб визначити густину речовини, треба масу тіла поділити на його об’єм.

Позначивши ці величини літерами: р (ро) - густина речовини; m — маса тіла; V - об’єм тіла, отримаємо формулу для обчислення густини речовини:

Густина речовини — це фізична величина, яку визначають відношенням маси тіла до його об’єму.

Одиницею густини речовини є один кілограм на метр кубічний (1 кг/м3). Густину речовини виражають також у грамах на сантиметр кубічний (1 г/см3).

1 г/см3 = 1000 кг/м3;

1 кг/м3 = 0,001 г/см3.

У таблицях 5, 6, 7 наведено значення густин твердих тіл, рідин і газів.

Таблиця 5

Густини деяких твердих тіл

Тверде тіло

р, кг/м3

р, г/см3

Тверде тіло

р, кг/м3

р, г/см3

Осмій

22 600

22,60

Мармур

2700

2,7

Іридій

22 400

22,40

Скло віконне

2500

2,5

Платина

21 500

21,50

Порцеляна

2300

2,3

Золото

19 300

19,30

Бетон

2300

2,3

Свинець

11 300

11,30

Цегла

1800

1,8

Срібло

10 500

10,50

Цукор-рафінад

1600

1,6

Мідь

8900

8,90

Оргскло

1200

1,2

Латунь

8500

8,50

Капрон

1100

1,1

Сталь, залізо

7800

7,80

Поліетилен

920

0,92

Олово

7300

7,30

Парафін

900

0,92

Цинк

7100

7,10

Лід

900

0,90

Корунд

4020

4,00

Дуб (сухий)

700

0,70

Чавун

4000

4,00

Сосна (суха)

400

0,40

Алюміній

2700

2,70

Корок

240

0,24

Таблиця 6

Густини деяких рідин

Рідина

р, кг/м3

р, г/см3

Рідина

р, кг/м3

р, г/см3

Ртуть

13 600

13,60

Спирт

800

0,80

Сірчана кислота

1800

1,80

Нафта

800

0,80

Мед

1350

1,35

Ацетон

790

0,79

Вода морська

1030

1,03

Ефір

710

0,71

Молоко незбиране

1030

1,03

Бензин

710

0,71

Вода дистильована

1000

1,00

Рідке олово (при t = 400 °С)

6800

6,80

Олія соняшникова

930

0,93

Машинне масло

900

0,90

Рідке повітря (при t = -194 °С)

860

0,86

Гас

800

0,80

Таблиця 7

Густини деяких газів

Газ

р, кг/м3

р, г/см3

Хлор

3,210

0,00321

Вуглекислий газ

1,980

0,00198

Кисень

1,430

0,00143

Повітря (при t = 0 °С)

1,290

0,00129

Азот

1,250

0,00125

Чадний газ

1,250

0,00125

Природний газ

0,800

0,00080

Водяна пара (при t = 100 °С)

0,590

0,00059

Гелій

0,180

0,00018

Водень

0,090

0,00009

ЗАПИТАННЯ ДО ВИВЧЕНОГО

  • 1. Що таке густина речовини?
  • 2. Як визначають густину речовини?
  • 3. Які одиниці густини ви знаєте?
  • 4. Що означає «густина олії дорівнює 930 кг/м3»?
ГДЗ до підручника можна знайти тут.