물체의 중요한 특성 중 하나는 밀도, 즉 밀도냐. 흥미로운 용어는 밀도야. 밀도는 물질의 질량과 부피의 비율이지. 수학적으로는 다음과 같이 표현돼:
ρ = m/V
(ρ는 “로”로 읽습니다)는 밀도를 나타내는 데 일반적으로 사용되는 그리스 문자이며, m은 질량, V는 부피입니다.
국제 단위계 밀도 킬로그램/세제곱미터(kg/m³)입니다.3CGS 단위(센티미터, 그램, 초)의 경우 밀도 단위는 그램/세제곱센티미터(gr/cm³)로 표시됩니다.3).
다음은 여러 물체의 밀도 데이터입니다.
위 표에 제시된 물체의 밀도는 0℃에서의 물체의 밀도입니다.o C와 1 atm의 압력 (atm = 압력 단위)
공기와 액체의 밀도
유체의 밀도는 고체의 밀도와 다릅니다. 철이나 나무는 모든 부분의 밀도가 동일합니다. 하지만 공기나 물과 같은 유체는 그렇지 않습니다. 해발 고도가 높을수록 공기의 밀도는 낮아집니다. 이는 고도가 높아질수록 중력이 약해지기 때문입니다. 높이가 높아질수록 중력이 약해지므로, 빨려 들어가는 공기의 양도 줄어듭니다. 해수면 근처의 공기량은 산 정상의 공기량보다 많습니다. 같은 부피라면 해수면 근처의 공기는 질량이 더 크기 때문에 밀도가 더 높습니다. 반대로 산 정상의 공기는 질량이 더 작으므로 밀도가 더 낮습니다. 해수면에서 멀어질수록 공기의 밀도는 낮아집니다.
그렇다면 바닷물의 밀도는 어떨까요? 공기는 서로 떨어져 있지 않고 자유롭게 움직일 수 있는 원자나 분자로 이루어져 있기 때문에, 공기의 양은 중력의 크기에 크게 영향을 받습니다. 반대로 물 분자는 독립적으로 존재하지 않고 서로 결합되어 있어 쉽게 움직이지 않습니다. 따라서 해수면의 물 분자 수는 해저의 물 분자 수와 크게 다르지 않습니다. 그러므로 해수면의 밀도는 해저의 밀도와 거의 같습니다. 고도가 다르더라도 말이죠.
온도와 부피 변화가 유체의 밀도에 미치는 영향
모든 물체는 온도가 올라가면 팽창(부피 증가)하고 온도가 내려가면 수축(부피 감소)합니다. 단, 0℃의 물은 예외입니다.oC-4oC. 다음 예시를 통해 이를 설명해 보겠습니다. 주차해 둔 오토바이 바퀴에 바람이 빠진 적이 있으신가요? 바퀴에 구멍이 없었는데도 바람이 빠진 것입니다. 오토바이 바퀴에 바람이 빠지는 이유는 바퀴 안의 공기 부피가 줄어들기 때문입니다. 공기 부피가 줄어드는 것은 기온이 낮아지기 때문입니다. 특히 기온이 매우 낮을 때 이러한 현상이 발생합니다. 또 다른 예를 들어 보겠습니다. 고무 풍선을 부풀어 오를 때까지 불고, 공기가 빠져나가지 않도록 입구를 묶으세요. 그런 다음 따뜻한 곳에 풍선을 말려 보세요. 풍선에 어떤 일이 일어나는지 관찰해 보세요! 풍선은 터질 것입니다. 기온이 올라가면서 풍선 안의 공기 부피가 증가하기 때문입니다. 고무의 탄성이 공기의 팽창을 견디지 못하기 때문에 풍선이 터지는 것입니다.
위의 두 예시는 액체든 기체든 유체의 부피는 온도가 변하면 변할 수 있음을 보여줍니다. 닫힌 바퀴나 풍선 안의 공기 질량은 일정하게 유지되고 부피만 변합니다. 부피의 변화는 공기 밀도의 변화를 초래합니다.
