[중등2과학] 밀도

자. 이번 수업은 밀도에 대해 알아보자.

 

먼저 부피는 물질이 차지하고 있는 공간을 말하며

단위는 mL, L, cm3 등을 사용하고

질량은 물질의 고유한 양을 나타내는 물리량으로

단위는 g, kg 등을 사용한다.

밀도는 단위 부피당 질량을 의미하는 물리량으로

부피 분에 질량으로 계산할 수 있으며

단위는 g/cm3, g/mL 등을 사용한다.


부피와 질량은 물질의 특성이 아니지만

밀도는 물질의 특성에 해당하므로

밀도는 물질의 종류에 따라 다르고

같은 물질인 경우 양에 관계 없이 일정한 값을 가진다.

서로 다른 물질이 섞여 있을 때

밀도가 작은 물질은 위로 떠오르고

밀도가 큰 물질은 아래로 가라앉는다.

예를 들어

비커에 물과 식용유, 플라스틱을 넣으면

다음과 같은 모습이 되는데 

이 때

가장 아래쪽에 있는 물의 밀도가 가장크고

가장 위쪽 식용유의 밀도가 가장 작다는 것을 알 수 있다.


다음은 질량-부피 그래프와 밀도에 대해 알아보자.

질량-부피 그래프에서

기울기는 부피 분에 질량

즉, 밀도를 의미하므로

기울기가 같은 A와 B 는 밀도가 같고

기울기가 작은 C 의 밀도는 A와 B보다 작다는 것을 알 수 있다.


A의 실제 밀도는

부피 10분에 질량 40으로 계산한 4g/cm3이고

B의 밀도 역시 부피 5분에 질량 20으로 계산하면 4g/cm3가 된다는 것을 알 수 있으며

C의 밀도는 부피 10분에 질량 20에 해당하는 2g/cm3라는 것을 알수 있다.

공기보다 밀도가 작은 헬륨을 채운 풍선이 위로 떠오르는 현상이나

잠수부가 바다 아래로 쉽게 내려가기 위해

허리에 밀도가 큰 납덩어리를 달고 있는 것,

밀도가 작은 공기가 채워져 있어

물에 빠져도 가라앉지 않게 해주는 구명조끼,

공기보다 밀도가 작은 LNG를 감지하는 장치는 천장에 설치하고

공기보다 밀도가 큰 LPG를 감지하는 장치는 바닥에 설치하는 것 등은

모두 밀도와 관련된 생활 속 현상이다.


https://youtu.be/FjctAaQ5EJo