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»?