РУҚА
Естественнонаучная грамотность

Плотность смеси жидкостей

Как выразить плотность смеси через массы, объёмы и плотности её компонентов
5 мин чтенияСложность: Обновлено 29 сентября 2026

Плотность смеси жидкостей показывает, какая масса приходится на единицу объёма всей смеси. Её находят как отношение общей массы компонентов к общему объёму, если объёмы жидкостей после смешивания складываются.

Что такое плотность смеси

Для начала вспомним формулу плотности: плотность вещества равна отношению его массы к объёму. Если смешать несколько жидкостей, например воду и спирт, смесь будет иметь собственную массу, объём и плотность.

D
Определение

Плотность смеси жидкостей — это отношение общей массы всех компонентов к общему объёму смеси: \(\rho_{см}=\frac{m_{см}}{V_{см}}\).

Общая масса смеси складывается из масс компонентов. В простых задачах также считают, что объём смеси равен сумме объёмов жидкостей. Подробнее это свойство рассматривается на странице сложение объёмов.

T
Основное правило

Если при смешивании объёмы складываются, то плотность смеси равна отношению суммы масс компонентов к сумме их объёмов: \(\rho_{см}=\frac{m_1+m_2+\dots}{V_1+V_2+\dots}\).

Вывод формулы через плотности компонентов

Пусть смешали две жидкости. Для первой жидкости известны плотность \(\rho_1\) и объём \(V_1\), для второй — плотность \(\rho_2\) и объём \(V_2\). Нужно выразить плотность смеси только через эти величины.

1
Записываем определение плотности смеси.
\(\displaystyle \rho_{см}=\frac{m_{см}}{V_{см}}\)
2
Масса смеси равна сумме масс компонентов, а объём — сумме объёмов.
\(\displaystyle \rho_{см}=\frac{m_1+m_2}{V_1+V_2}\)
3
Из формулы плотности каждого компонента выражаем его массу: \(m=\rho V\).
\(\displaystyle m_1=\rho_1V_1,\qquad m_2=\rho_2V_2\)
4
Подставляем массы в выражение для смеси.
\(\displaystyle \rho_{см}=\frac{\rho_1V_1+\rho_2V_2}{V_1+V_2}\)
\[\rho_{см}=\frac{\rho_1V_1+\rho_2V_2}{V_1+V_2}\]1

Для трёх и более жидкостей формула имеет такой же смысл: в числителе складывают массы, записанные как произведения \(\rho_iV_i\), а в знаменателе — объёмы.

\[\rho_{см}=\frac{\rho_1V_1+\rho_2V_2+\dots+\rho_nV_n}{V_1+V_2+\dots+V_n}\]
T
Важное следствие

Плотность смеси жидкостей с положительными объёмами не может быть меньше наименьшей и больше наибольшей плотности компонентов: \(\rho_{min}\le\rho_{см}\le\rho_{max}\). Это позволяет быстро проверить ответ.

Как решать задачи

  1. Проверьте, какие величины даны: плотности, массы или объёмы компонентов.
  2. Приведите все величины к согласованным единицам. Например, если плотность дана в \(\text{кг/м}^3\), объём должен быть в \(\text{м}^3\).
  3. Найдите массу каждого компонента по формуле \(m_i=\rho_iV_i\), если массы не даны.
  4. Сложите массы и отдельно сложите объёмы.
  5. Разделите общую массу на общий объём.
  6. Проверьте единицы измерения и сравните результат с плотностями компонентов.
Удобная запись

Если объёмы заданы в миллилитрах, а плотности — в граммах на миллилитр, переводить единицы не нужно: результат сразу получится в \(\text{г/мл}\). Также можно использовать \(1\ \text{г/мл}=1000\ \text{кг/м}^3\).

Микро-проверка

Смешали равные объёмы жидкостей плотностями \(800\ \text{кг/м}^3\) и \(1000\ \text{кг/м}^3\). Какая формула подходит для плотности смеси?

Разобранный пример

№
Пример

Смешали \(2\ \text{л}\) воды плотностью \(1000\ \text{кг/м}^3\) и \(3\ \text{л}\) масла плотностью \(800\ \text{кг/м}^3\). Найдём плотность смеси. Считаем, что объёмы складываются.

Показать решение Решение

Переведём литры в кубические метры: \(2\ \text{л}=0{,}002\ \text{м}^3\), \(3\ \text{л}=0{,}003\ \text{м}^3\).

1
Находим массу воды.
\(\displaystyle m_1=\rho_1V_1=1000\cdot0{,}002=2\ \text{кг}\)
2
Находим массу масла.
\(\displaystyle m_2=\rho_2V_2=800\cdot0{,}003=2{,}4\ \text{кг}\)
3
Находим общую массу смеси.
\(\displaystyle m_{см}=m_1+m_2=2+2{,}4=4{,}4\ \text{кг}\)
4
Находим общий объём смеси.
\(\displaystyle V_{см}=V_1+V_2=0{,}002+0{,}003=0{,}005\ \text{м}^3\)
5
Делим общую массу на общий объём.
\(\displaystyle \rho_{см}=\frac{4{,}4}{0{,}005}=880\ \text{кг/м}^3\)

Ответ: \(\rho_{см}=880\ \text{кг/м}^3\). Он находится между \(800\ \text{кг/м}^3\) и \(1000\ \text{кг/м}^3\), значит результат согласуется с правилом проверки.

Особые случаи и связь с другими задачами

Если массы компонентов известны напрямую, плотность можно найти без вычисления отдельных масс: \(\rho_{см}=\frac{m_1+m_2}{V_1+V_2}\). Если для каждого компонента известны масса и плотность, сначала находят объём по формуле \(V=\frac{m}{\rho}\).

При равных объёмах двух жидкостей формула упрощается. Это частный случай, разобранный на странице равные объёмы жидкостей: \(\rho_{см}=\frac{\rho_1+\rho_2}{2}\). Но при неравных объёмах простое среднее арифметическое использовать нельзя.

Такая же логика применяется при нахождении плотности сплава: общую массу делят на общий объём. Сравнить методы можно на странице плотность сплава. Более подробный алгоритм вычислений приведён в статье расчёт плотности смеси, а связь с понятием средней плотности — в статье средняя плотность смеси.

!
Частые ошибки

1. Нельзя складывать плотности вместо масс. 2. Нельзя делить сумму плотностей на два, если объёмы не равны. 3. Нельзя смешивать литры с кубическими метрами без перевода. 4. Нельзя забывать, что в знаменателе стоит общий объём, а не объём одного компонента. 5. Если вещества взаимодействуют и объём не складывается, формула требует уточнения по условию.

ДаноЧто используемРезультат
Плотности и объёмы\(m_i=\rho_iV_i\)\(\rho_{см}=\frac{\sum\rho_iV_i}{\sum V_i}\)
Массы и объёмыОпределение плотности\(\rho_{см}=\frac{\sum m_i}{\sum V_i}\)
Равные объёмы двух жидкостейЧастный случай общей формулы\(\rho_{см}=\frac{\rho_1+\rho_2}{2}\)
Q
Быстрый тест по теме

Проверь себя

~ 2 мин3 вопроса
Вопрос 1 / 3
Вопрос 1 из 3 · определение
Как найти плотность смеси, если известны общая масса и общий объём?
Главное за минуту

Главное

  • Плотность смеси равна общей массе, делённой на общий объём: \(\rho_{см}=\frac{m_{см}}{V_{см}}\).
  • Если известны плотности и объёмы компонентов, используют формулу \(\rho_{см}=\frac{\sum\rho_iV_i}{\sum V_i}\).
  • При равных объёмах двух жидкостей плотность смеси равна среднему арифметическому плотностей.
  • Все единицы нужно привести к согласованному виду.
  • Ответ обязательно проверяют: плотность смеси должна находиться между наименьшей и наибольшей плотностями компонентов.