Формула плотности
Формула плотности связывает массу вещества с занимаемым им объёмом: плотность показывает, какая масса приходится на единицу объёма. С её помощью можно рассчитать также массу или объём вещества.
Основные формулы
Из основной формулы получают две другие: \(m = \rho V\) — для расчёта массы и \(V = \frac{m}{\rho}\) — для расчёта объёма. В системе СИ плотность выражают в \(\mathrm{кг/м^3}\), но в химии часто используют \(\mathrm{г/см^3}\) или \(\mathrm{г/мл}\). Перед вычислением нужно привести величины к согласованным единицам. Подробнее единицы разобраны на странице единицы плотности.
Масса жидкости равна \(120\ \mathrm{г}\), объём — \(100\ \mathrm{мл}\). Тогда \(\rho = \frac{120}{100} = 1{,}2\ \mathrm{г/мл}\). Если известны плотность и объём, массу находят по формуле \(m = \rho V\): при \(\rho=1{,}2\ \mathrm{г/мл}\) и \(V=50\ \mathrm{мл}\) масса равна \(60\ \mathrm{г}\). Такой порядок действий подробно используется в расчёте массы по плотности.
Для смеси плотность рассчитывают как отношение общей массы смеси к общему объёму смеси: \(\rho_\text{смеси}=\frac{m_\text{смеси}}{V_\text{смеси}}\). Если объёмы компонентов складываются, можно записать \(\rho_\text{смеси}=\frac{m_1+m_2}{V_1+V_2}\). Для реальных растворов и некоторых смесей объём после смешивания может изменяться, поэтому используют данные условия задачи. Смежная тема — плотность смеси по массам и объёмам компонентов.
Плотность — свойство вещества, а масса зависит ещё и от количества вещества. Два образца одного вещества могут иметь одинаковую плотность, но разные массы. Кроме того, нельзя складывать плотности компонентов: для смеси складывают массы и, при допустимости, объёмы.
Какова плотность вещества массой \(45\ \mathrm{г}\) и объёмом \(15\ \mathrm{см^3}\)?
Главное
- Плотность вычисляют по формуле \(\rho=\frac{m}{V}\).
- Масса равна \(m=\rho V\), а объём — \(V=\frac{m}{\rho}\).
- Плотность смеси находят как отношение общей массы к общему объёму; единицы величин должны быть согласованы.