Большая Советская энциклопедия - плотность

(ρ)

физическая величина, определяемая для однородного вещества его массой в единице объёма. П. неоднородного вещества — предел отношения массы к объёму, когда объём стягивается к точке, в которой определяется П.

Отношение П. двух веществ при определённых стандартных физических условиях называется относительной П.: для жидких и твёрдых 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 (См. Нормальные условия). Средняя П. тела определяется отношением массы тела m к его объёму V, т. е. ρ = m/V. Единицей П. в СИ является кг/м³, в СГС системе единиц (См. СГС система 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 (См. Идеальный газ) может быть вычислена по уравнению состояния (См. Уравнение состояния) ρ = pμ/RT, где р — давление газа, μ — его Молекулярная масса (мольная масса), R — Газовая постоянная, Т — абсолютная температура, или определена, например, по скорости распространения ультразвука (здесь β — адиабатическая Сжимаемость газа).

Диапазон значений П. природных тел и сред исключительно широк. Так, П. межзвёздной среды (См. Межзвёздная среда) 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 звёзд (См. Нейтронные звёзды) 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. (её определяют без учёта имеющихся в теле пустот) и кажущуюся П. (отношение массы тела ко всему занимаемому им объёму). П., как правило, уменьшается с ростом температуры (вследствие теплового расширения (См. Тепловое расширение) 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), причём при переходе из жидкого состояния в твёрдое 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, объёма и плотности, М., 1972: ГОСТ 2939—63. Газы. Условия для определения объёма.

С. Ш. Кивилис.

Плотность веществ, материалов и минералов, кг/м³

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

| Газы¹ | Жидкости²  | Твердые вещества и материалы  |

|  | | (средние значения)²  |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Водород Н2 | 0,090  | Водород (—240°С) | 43,2 | Пробка  | 240 |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Гелий Не | 0,178  | Кислород (—200°С)  | 122,5 | Древесина: | |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Метан CH4 | 0,717  | Бензин | 710 | берёзы (сухая) | 650 |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Аммиак NH3 | 0,771  | Этиловый спирт С2Н6О | 789,4 | дуба (сухая) | 750 |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Ацетилен С2Н2 | 1,171  | Ацетон С3Н6О | 791 | Парафин  | 890 |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Азот N2 | 1,251  | Скипидар  | 865 | Лёд (0 °С) | 900 |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Этилен С2Н4 | 1,260  | Растительные масла | 914-962 | Текстолит | 1350 |

|  |  | (15°С) | | | |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Воздух (сухой) | 1,293  | Вода Н2О | 998,2 | Бетон | 2150 |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Окись азота NO | 1,340  | Нитробензол C6H5NO2  | 1203 | Фарфор | 2350 |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Кислород O2 | 1,429  | Уксусная кислота C2H4 | 1049 | Графит, стекло | 2500 |

|  |  | O2 | | | |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Хлористый водород | 1,639  | Глицерин С3Н8О3 | 1260 | Гранит | 2600 |

| HCl |  | | | | |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Двуокись углерода  | 1,977  | Хлороформ СНСl3  | 1489 | Алюминий  | 2700 |

| (углекислый газ) CO2 |  | | | | |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Двуокись серы | 2,927  | Азотная кислота HNO3 | 1510 | Слюда | 2900 |

| (сернистый газ) SO2 |  | | | | |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Хлор Сl2 | 3,214  | Четырёххлористый | 1594 | Корунд | 4000 |

|  |  | углерод ССl4  | | | |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Ксенон Хе | 5,851  | Серная кислота H2SO4 | 1840 | Олово | 5850 |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Радон Rn | 9,730  | Ртуть | 13546  | Сталь (углеродистая) | 7750 |

|  |  | | |------------------------------------------------------|

|  |  | | | Железо | 7874 |

|  |  | | |------------------------------------------------------|

|  |  | | | Свинец | 11340  |

|  |  | | |------------------------------------------------------|

|  |  | | | Вольфрам | 19300  |

|  |  | | |------------------------------------------------------|

|  |  | | | Платина | 21450  |

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------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).

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия

1969—1978