밀도와 비중 ★★

밀도와 비중, density vs. specific gravity

 

 

 

밀도는 어떤 물질의 질량을 부피로 나눈 양입니다.

 

밀도(g/mL) = 질량(g) / 부피(mL)

 

 

밀도의 단위는 g/mL (또는 g/cm3) 입니다.

( 고체는 g/cm3, 액체는 g/mL )

( 일반적으로, 고체 또는 액체의 밀도 단위는 g/mL를 사용합니다.

단, 기체는 g/L를 사용합니다. )

 

 

예를 들면, 4℃, 1기압에서 물의 밀도는 1.0 g/mL 입니다.

( 거의 1.0 g/mL에 가깝습니다. )

( 참고: 온도에 따른 물의 밀도 https://ywpop.tistory.com/4869 )

 

 

 

[참고] 밀도를 나타내는 기호

> density의 d 또는

> ρ (로, Rho)

( 참고 https://ko.wikipedia.org/wiki/%CE%A1 )

( 참고 https://en.wikipedia.org/wiki/Rho )

( 참고: 화학에서는 주로 d, 물리/공학에서는 주로 ρ를 사용. )

 

 

 

 

비중은 어떤 물질의 밀도와 표준 물질의 밀도와의 비를 의미합니다.

 

비중 = [어떤 물질의 밀도(g/mL)] / [표준 물질의 밀도(g/mL)]

 

 

g/mL가 소거되기 때문에, 비중은 단위가 없습니다.

 

 

일반적으로 고체/액체는 4℃, 1기압의 물이,

기체는 0℃, 1기압의 공기가 표준 물질입니다.

( 건조한 공기의 밀도는 표준상태(0℃, 1기압)에서 1.29 g/L. )

( 계산 참고 https://ywpop.tistory.com/13381 )

 

 

다시 한 번 더 강조하면,

비중은 같은 단위(차원)를 갖는 밀도 사이의 비이기 때문에

단위가 없습니다.

 

 

4℃, 1기압에서 물의 밀도는 거의 1.0 g/mL에 가깝기 때문에,

어떤 물질의 비중과 밀도의 숫자 값은

거의 같은 값을 가집니다(같다고 봅니다).

 

 

예를 들어, 어떤 물질의 비중이 1.2라고 하면, 그 물질의 밀도는

? / (1.0 g/mL) = 1.2

? = 1.2 × (1.0 g/mL) = 1.2 g/mL 가 됩니다.

( 어떤 물질의 비중과 밀도의 숫자 값은 1.2로 같습니다. )

( 단, 고체/액체일 경우. )

 

 

기체 예: 표준상태에서 밀도가 1.976 g/L인 이산화탄소 기체의 비중은 1.532

( 1.976 g/L / 1.29 g/L = 1.532 )

 

 

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[참고] 비중 기호 옆 위첨자 아래첨자의 의미

 

Specific Gravity, SG (20 ℃/4 ℃)

would be understood to mean that

the density of the sample was determined at 20 ℃

and of the water at 4 ℃.

 

> 위첨자: 20℃에서 결정한(측정한) 시료 물질의 밀도

> 아래첨자: 4℃에서 결정한 물의 밀도(= 1 g/mL)

 

예를 들어, SG (20 ℃/20 ℃) 는

20℃에서 결정한 시료 물질의 밀도를

20℃에서 결정한 물의 밀도로 나눠서 계산한

시료 물질의 비중을 의미합니다.

 

 

 

 

이처럼 밀도와 비중의 숫자 값이 같기 때문에 혼동되지만,

밀도는 질량을 부피로 나눈 양이며(단위 있음),

비중은 표준 물질과 비교한 밀도의 비라는 점(단위 없음)이 서로 다릅니다.

 

 

따라서 어떤 물질의 질량 대 부피 개념을 나타내고자 할 때는

밀도라는 용어를 사용하는 것이 옳으며,

비중은 어떤 물질이 물에 뜨나 가라앉나를 판단할 때나

사용하면 좋을 것 같습니다.

비중이 1보다 큰 물질은 물 아래로 가라앉고,

비중이 1보다 작은 물질은 물에 뜹니다.

( 밀도는 단위가 있으니,

질량을 부피로 또는 부피를 질량으로 단위 환산할 때 사용가능하다.

단위가 없는 비중은 단위 환산에 사용할 수 없다. )

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/8460 ] 밀도의 응용. 화학에서 밀도가 필요한 이유

시료 물질의 질량을 부피로 환산, 또는

시료 물질의 부피를 질량으로 환산할 때 필요하다.

 

 

 

 

[참고] Table of Densities of Common Substances. 몇 가지 물질의 밀도.

[ https://www.thoughtco.com/table-of-densities-of-common-substances-603976 ]

 

[참고] Table of Density of Common Materials. 몇 가지 물질의 밀도.

[ https://sciencenotes.org/table-of-density-of-common-materials/ ]

 

 

 

 

▶ 밀도 = 질량 / 부피 (단위: kg/m3)

▶ 비중 = 물질의 밀도 / 4℃ 물의 밀도 (단위: 없음)

 

▶ 비중량 = (무게 = 질량×중력가속도) / 부피 (단위: kgf/m3)

또는 비중량 = 밀도 × 중력가속도 (단위: kg/m2•s2)

( 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/17296 )

 

 

 

 

[참고] 비용적, 비용(specific volume), 비체적

> 단위 질량당의 부피

> 밀도의 역수

> 단위: m^3/kg, cm^3/g

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/13380 ] 비중이 0.9인 기체의 밀도(g/cm3)와 비용적(m3/kg)

 

 

 

 

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