Калькулятор плотности

Как считается плотность

Плотность показывает, сколько массы приходится на единицу объёма вещества, и вычисляется по базовой формуле: ρ = m / V, где ρ — плотность, m — масса, V — объём. Из этого равенства выражаются две другие величины. Если известны плотность и объём, массу находят умножением: m = ρ × V. Если известны масса и плотность, объём равен V = m / ρ. Все три задачи решает один калькулятор — выберите режим и введите две известные величины. Делитель (объём или плотность) не может быть нулём, поэтому все поля должны содержать положительные числа.

Плотность чаще всего выражают в граммах на кубический сантиметр (г/см³) или в килограммах на кубический метр (кг/м³). Это одна и та же величина в разных масштабах: 1 г/см³ = 1000 кг/м³. Поэтому калькулятор показывает плотность сразу в двух единицах — достаточно умножить значение в г/см³ на 1000. Удобный ориентир — вода: её плотность равна ровно 1 г/см³, то есть 1000 кг/м³. Полезно помнить и то, что один миллилитр равен одному кубическому сантиметру, поэтому объём жидкости в мл можно подставлять в формулу без всякого пересчёта.

Пример расчёта

Пусть образец вещества имеет массу 200 г и занимает объём 250 мл. Нужно найти его плотность.

• переводим объём: 250 мл = 250 см³ (пересчёт не требуется);
• плотность: 200 ÷ 250 = 0,8 г/см³;
• та же плотность в кг/м³: 0,8 × 1000 = 800 кг/м³.

Значение 0,8 г/см³ меньше плотности воды (1 г/см³), поэтому такой образец будет плавать на поверхности. Проверим расчёт обратной задачей: если взять плотность 0,8 г/см³ и объём 250 см³, масса получится 0,8 × 250 = 200 г — ровно исходное значение. А объём той же массы: 200 ÷ 0,8 = 250 см³. Три режима калькулятора согласованы между собой, и любой из них можно использовать для перекрёстной проверки.

Что важно учесть

Самое частое затруднение — согласование единиц. Масса и объём должны относиться к одному и тому же телу и быть выражены в парных единицах: граммы с кубическими сантиметрами дают г/см³, килограммы с кубическими метрами — кг/м³. Если смешать, например, граммы и кубические метры, результат окажется в тысячи раз больше или меньше правильного. Прежде чем делить, приведите данные к согласованному виду, а миллилитры смело считайте кубическими сантиметрами — это одно и то же.

Плотность помогает решать практические задачи. По ней определяют, всплывёт предмет или утонет: тело плотнее жидкости тонет, менее плотное — всплывает. Именно поэтому лёд (около 0,92 г/см³) держится на воде, а железо (около 7,8 г/см³) идёт ко дну. По плотности удобно опознавать материалы и оценивать концентрацию растворов: солёная вода плотнее пресной, а крепкий сахарный сироп плотнее слабого.

Наконец, помните, что плотность вещества зависит от температуры, а у газов — ещё и от давления. Табличные значения обычно приводят для нормальных условий, поэтому при нагреве или сильном сжатии реальная плотность будет отличаться. Для твёрдых и жидких тел в бытовых условиях этим отклонением чаще всего можно пренебречь, но в точных расчётах его учитывают.