[실험 공학 과학]밀도측정(액체,고체) 최종보고서

목차

실험이론
실험목적
시약
장치(그림사진첨부)
방법

실험결과 및 계산

결과분석 및 고찰

연습문제 풀이

참고문헌

본문내용

같은 종류의 물질이면 부피나 질량의 크기에 관계 없이 밀도를 계산하면 그 값이 같다. 따라서, 밀도는 물질의 종류를 구별하는 물질의 특성이 된다. 밀도가 작은 물질은 위로 떠오르고, 밀도가 큰 물질은 아래로 가라앉는다. 얼음의 밀도는 0.92g/cm3 로 물의 밀도 1g/cm3
보다 작으므로 물 위에 뜨고, 철의 밀도는 7.9g/cm3 로 물의 밀도보다 크므로 물 속에 가라앉는다. 물은 고체 상태인 얼음보다 부피가 더 작은데, 그 중에서도 4℃일 때 부피가 가장 작다. 따라서, 밀도 공식에서 분모인 부피가 작아짐에 따라 밀도를 계산하면 그 값은 커지게 되므로, 물의 밀도는 4℃에서 가장 크며 이 때의 값이 1g/cm3이다.

수소나 헬륨과 같은 기체는 공기보다 밀도가 작아 공중으로 떠오르므로 비행선이나 기구 또는 놀이공원에서 판매하는 풍선에 이용된다. 연료로 사용하는 LNG(도시 가스)는 주성분이 메탄인데 메탄은 밀도가 공기보다 작아서 가스 누출시 위쪽으로 올라가므로 가스 경보기를 위쪽에 설치하여야 한다. 반대로 LPG(가스통에 담아 배달해주는 것)는 주성분이 프로판과 부탄이다. 이들은 밀도가 공기보다 커서 가스 누출시 아래로 가라앉으므로 가스 경보기를 아래쪽에 설치하여야 한다.

기체의 밀도 표시법
위의 표를 살펴보면 고체나 액체와는 달리 기체에서만 1기압, 15℃이라고 표시되어 있다. 왜냐하면 압력과 온도가 달라지면 기체의 부피가 달라지기 때문이다.

⇒ 압력이 달라지면 기체의 부피가 달라진다：보일의 법칙

⇒ 온도가 달라지면 기체의 부피가 달라진다：샤를의 법칙

밀도 공식에 따라 부피가 달라지면 밀도도 달라지므로 기체의 밀도를 나타낼 때에는 반드시 압력과 온도를 함께 표시해야 한다. 아래의 표를 살펴보자. 압력과 기체의 질량이 일정할 때, 온도를 점점 올리면 기체의 부피는 증가하고 밀도는 감소함을 알 수 있다.

참고 자료

없음