Большая советская энциклопедия - плотность

Плотность (r), физическая величина, определяемая для однородного вещества его массой в единице объема. П. неоднородного вещества — предел отношения массы к объему, когда объем стягивается к точке, в которой определяется П. Отношение П. двух веществ при определенных стандартных физических условиях называется относительной П.: для жидких и твердых веществ она обычно определяется по отношению к П. дистиллированной воды при 4 °С, для газов — по отношению к П. сухого воздуха или водорода при нормальных условиях. Средняя П. тела определяется отношением массы тела m к его объему V, т. е. r = m/V. Единицей П. в СИ является кг/м3, в СГС системе единиц г/см3. На практике пользуются также внесистемными единицами П.: г/л, т/м3 и др. Для измерения П. веществ применяют плотномеры, пикнометры, ареометры, гидростатическое взвешивание (см. Мора весы). Др. методы определения П. основаны на связи П. с параметрами состояния вещества или с зависимостью протекающих в веществе процессов от его П. Так, плотность идеального газа может быть вычислена по уравнению состояния r = pm/RT, где р — давление газа, m — его молекулярная масса (мольная масса), R — газовая постоянная, Т — абсолютная температура, или определена, например, по скорости распространения ультразвука (здесь b — адиабатическая сжимаемость газа). Диапазон значений П. природных тел и сред исключительно широк. Так, П. межзвездной среды не превышает 10-21 кг/м3, средняя П. Солнца составляет 1410 кг/м3, Земли — 5520 кг/м3, наибольшая П. металлов — 22 500 кг/м3 (осмий), П. вещества атомных ядер — 1017 кг/м3, наконец, П. нейтронных звезд может, по-видимому, достигать 1020 кг/м3. Значения П. некоторых широко используемых веществ и материалов приведены в таблице. См. также Газы, Металлы. Для пористых и сыпучих тел различают истинную П. (ее определяют без учета имеющихся в теле пустот) и кажущуюся П. (отношение массы тела ко всему занимаемому им объему). П., как правило, уменьшается с ростом температуры (вследствие теплового расширения тел) и увеличивается с повышением давления. Аномально ведут себя, например, вода, чугун, аморфный кварц. Так, у воды П. имеет максимальное значение при 4 °C и уменьшается как с повышением, так и с понижением температуры. При агрегатных превращениях вещества П. изменяется скачком (см. Агрегатные состояния), причем при переходе из жидкого состояния в твердое П. обычно растет, однако у воды, например, она при затвердевании уменьшается. Лит.: Справочник химика, 3 изд., т. 1, Л., 1971; Перельман В. И., Краткий справочник химика, 6 изд., М., 1963; Измерение массы, объема и плотности, М., 1972: ГОСТ 2939—63. Газы. Условия для определения объема. С. Ш. Кивилис. Плотность веществ, материалов и минералов, кг/м3 Газы1Жидкости2Твердые вещества и материалы (средние значения)2 Водород Н20,090Водород (—240°С)43,2Пробка240 Гелий Не0,178Кислород (—200°С)122,5Древесина: Метан CH40,717Бензин710березы (сухая)650 Аммиак NH30,771Этиловый спирт С2Н6О789,4дуба (сухая)750 Ацетилен С2Н21,171Ацетон С3Н6О791Парафин890 Азот N21,251Скипидар865Лед (0 °С)900 Этилен С2Н41,260Растительные масла (15°С)914-962Текстолит1350 Воздух (сухой)1,293Вода Н2О998,2Бетон2150 Окись азота NO1,340Нитробензол C6H5NO21203Фарфор2350 Кислород O21,429Уксусная кислота C2H4O21049Графит, стекло2500 Хлористый водород HCl1,639Глицерин С3Н8О31260Гранит2600 Двуокись углерода (углекислый газ) CO21,977Хлороформ СНСl31489Алюминий2700 Двуокись серы (сернистый газ) SO22,927Азотная кислота HNO31510Слюда2900 Хлор Сl23,214Четыреххлористый углерод ССl41594Корунд4000 Ксенон Хе5,851Серная кислота H2SO41840Олово5850 Радон Rn9,730Ртуть13546Сталь (углеродистая)7750 Железо7874 Свинец11340 Вольфрам19300 Платина21450 1 При температуре 0 °С и давлении р = 1,0332 кгс/см2 (101325 Па). 2 При 20 °С и р = 1 кгс/см2 (98066 Па).