密度

✍ dations ◷ 2024-07-01 11:05:44 #密度

密度是指一物质单位体积下的质量，常用希腊字母ρ或是英文字母D（Density）表示。在数学上，密度定义为质量除以体积的商。及物体的质量与体积的【比值】：其中ρ为密度，mass为质量，Volume为体积。有时（例如美国的石油业或天然气产业）会将密度定义为单位体积的重量，不过在科学上是不精确的，此物理量应称为比重量。密度是单位体积的物质具有的质量，即式中， m {displaystyle m} 为物体的质量， V {displaystyle V} 为体积。对于质量分布均匀的物质，密度公式可简化为初等数学形式另外，密度还有一个定义，即：质量与体积的"比值"。根据密度的定义式经变形，可以得到上面的公式通常被称作质量方程。可以利用上式，并结合一些几何关系，从而求出自然界中任一物体的质量。该式适用于自然界中的任何物体或物质，且不受物质状态的影响。质量方程已经在凝聚态物理学、固体物理学、连续介质力学、流体力学等众多物理学分支的定量分析当中得到了广泛的应用。国际单位制中密度的单位是kg/m3，其它常用的单位有g/cm3，以及工程中常用的t/m3。密度反映了物质本身的一种特性，它因此可以受到外界因素的影响。一般来讲，影响物质密度的主要物理量为压强和温度。气体密度受压强和温度的影响比较明显，通常气体只给出标准状况下或者常温常压下的密度，其他状况下的密度可以通过气体的状态方程（例如理想气体状态方程或范德瓦尔斯方程）计算。液体的密度主要取决于液体的组分，受温度的影响比较小（但有时也不能忽略）。很高的压强也会产生明显影响。固体的密度受温度和压强影响而变化的特性类似于液体，且一般更不明显。此外，还有其他可能影响物质密度的物理因素，比如磁场、电场等。在此不再赘述。比容（specific volume）是一物质单位质量下的体积，是密度的倒数：在热力学中常用比容来描述一系统的特性，比容和密度都是内含性质，不随物质的量而变化。下表中列出了部分均匀物质的密度。请注意，即使对于同一种物质，因为可能存在多种微观结构，也可能有不同的密度。对于某些混合物，因为采样的时间、地点不同，也可能有不同的数值（例如海水、汽油等）。下面的数据仅供粗略计算中参考。

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