6.물질의특성-3.밀도

 

1.밀도

 

밀도는 단위 부피에 해당하는 물질의 질량이다.

 

밀도=질량/부피 (단위 : g/cm3, g/ml, kg/m3)

 

물질의 상태에 따른 밀도의 변화 

부피 : 고체 < 액체 < 기체

-> 밀도 : 고체 > 액체 > 기체

 

* 예외 (물)

부피 : 물 < 얼음 < 수증기

-> 밀도 : 물 > 얼음 > 수증기

 

<실험>

밀도측정

 

<목표>

여러 가지 물질의 질량과 부피를 측정하여 밀도를 계산할 수 있다.

 

<준비물>

전자저울, 눈금실린더, 물, 스포이트, 에탄올, 비커, 알루미늄조각, 철조각, 실

 

 

 

1. 먼저 액체의 밀도를 측정해보자.

저울을 이용하여 빈 비커의 질량을 측정한다.

 

2. 비커에 물을 넣고 전체 질량을 측정한다.

 

3. 비커에 담긴 물을 눈금실린더에 옮겨 부피를 측정한다.

 

 

 

4. 물 대신 에탄올을 이용하여 앞의 과정을 반복한다.

 

 

 

1. 이번에는 고체의 밀도를 측정한다. 

 

 

2. 저울을 이용하여 철 조각의 질량을 측정한다. 

 

3. 철 조각을 가느다란 실로 묶은 뒤 물 20ml가 들어 있는 눈금 실린더에 넣어 완전히 잠기게 해서 눈금 실린더의 눈금을 읽는다.

 

4. 철 조각 대신 알루미늄 조각으로 앞의 과정을 반복한다.

 

 

 

온도와 압력에 따른 밀도의 변화

 

고체와 액체

온도가 높아지면 부피가 약간 증가하면서 밀도가 약간 감소한다.

압력에 따른 부피 변화가 거의 없어 밀도 변화도 거의 없다.

 

기체

온도가 증가하면 부피가 크게 증가하면서 밀도가 크게 감소한다.

압력이 증가하면 부피가 크게 감소하면서 밀도가 크게 증가한다.

 

 

 

밀도와 관련된 현상

 

기준 액체보다 밀도가 큰 물체는 가라앉고  밀도가 작은 물체는 뜬다.

물(1g/cm3)모다 밀도가 작은 얼음(0.9/cm3)은 물 위에 뜨고 밀도가 큰 철(7.9g/cm3)은 물에 가라앉는다.

사해에서는 일반 바다에서보다 몸이 쉽게 뜬다.

공기 중에서 헬륨 기체가 들어 있는 풍선은 위로 뜨고, 입으로 분 풍선은 아래로 가라앉는다.

잠수부는 허리에 납 벨트를 차고 물속으로 잠수한다.

물놀이를 할 때 구명조끼를 입으면 몸이 물에 쉽게 뜬다.

 

 

2. 밀도 차에 의한 혼합물의 분리

 

고체 혼합물을 녹이지 않으면서 밀도가 두 고체의 중간인 액체 속에 넣는다.

알찬 볍씨 고르기, 신선한 달걀 고르기, 사금 채취 등이 있다. 

 

 

섞이지 않는 액체 혼합물은

밀도가 큰 액체는 아래층에 가라 않고 밀도가 작은 액체는 위층에 떠오른다.