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	Рідке олово (при t = 400 °С)	6800	6,80
Машинне масло	900	0,90	Рідке повітря (при t = -194 °С)	860	0,86
Гас	800	0,80	Рідке повітря (при t = -194 °С)	860	0,86

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