質量と密度

物質の性質を知る上で、もうひとつ重要なのは重さです。あるものが重い、軽いといったことは日頃よくやっていることですね。ここで、重さについての例を考えてみましょう。例えば、1cm3の鉄8gと1000cm3の木700gを比べてみます。もちろん持ってみれば木の方が重いに決まっているのですが、感覚的には木より鉄の方が重そうというイメージではないでしょうか?

どっちが重い?

よくよく考えてみると、どんなに軽いものも沢山集めれば重くなります。ある2つの物質の重さをきちんと比べるには、同じ量、すなわち同じ体積で重さを比べるべきだと気づきます。ある物質の1cm3あたりの重さ(g)をその物質の密度といい、密度を比べることできちんと物質の重い、軽いを評価できます。また、日ごろ重さといっているものはてんびんなどで計ることができる物質の量で「質量」といいます。

密度の求め方

それでは先の例で、密度を考えてみましょう。

鉄:8g÷1cm3=8g/cm3

木:700g÷1000cm3=0.7g/cm3

となり、やっぱりイメージどおり、密度を比べると鉄の方が重いということになります。

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いろいろな物質の密度

密度という量がなぜ必要なのか分かりましたでしょうか。それでは、いろいろな物質の密度をみていきましょう。何を差し置いても覚えておいてほしい密度は、水の密度1g/cm3です。これはとても覚えやすい数字ですし、水と比べて重いか軽いかが判断できるようになります。もしある物質の密度が1g/cm3より小さければ水に浮き、逆であれば沈みます。その他の密度の例も下に挙げておきますので、見ておいてください。

物質密度(g/cm3
水(4℃)
7.86
アルミニウム2.69
エタノール0.79
空気0.0012

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