查看“︁密度”︁的源代码

{{NoteTA
| G1 = Physics
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{{Not|紙張密度}}
{{Infobox physical quantity
| bgcolour    = {default}
| name        = 密度
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| unit        = kg/m<sup>3</sup>
| symbols     = ''[[Ρ|ρ]]''
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[[File:Artsy density column.png|thumb|150px|[[量筒]]中有不同顏色、不同密度的不相溶液體]]

'''密度'''是指一物質單位[[體積]]下的[[質量]]，常用希臘字母'''ρ'''或是英文字母'''{{lang|en|D}}'''（{{lang|en|Density}}）表示。在數學上，密度定義為質量除以體積的商 。即物體的質量與體積的[[比值]]<ref>{{cite web | url =http://www.grc.nasa.gov/WWW/BGH/fluden.html | title =Gas Density Glenn research Center | author =''The National Aeronautic and Atmospheric Administration's'' ''Glenn Research Center'' | publisher =grc.nasa.gov | accessdate =2015-08-29 | archive-date =2013-04-14 | archive-url =https://web.archive.org/web/20130414132531/http://www.grc.nasa.gov/WWW/BGH/fluden.html | dead-url =yes }}</ref>：

:<math> \rho = \frac{m}{V} </math>

其中''ρ''為密度，''{{lang|en|m}}''為質量，''{{lang|en|V}}''為體積。

有時（例如美國的石油業或天然氣產業）會將密度定義為單位體積的[[重量]]<ref>{{cite web |url=http://oilgasglossary.com/density.html |title=Density definition in Oil Gas Glossary |publisher=Oilgasglossary.com |accessdate=2010-09-14 |deadurl=yes |archiveurl=https://web.archive.org/web/20100805010226/http://oilgasglossary.com/density.html |archivedate=2010-08-05 }}</ref>，不過在科學上是不精確的，此物理量應稱為[[比重量]]。

== 定义 ==
密度是单位[[体积]]的物质具有的[[质量]]，即

:<math>\rho=\frac{\mathrm{d}m}{\mathrm{d}V}</math>
式中，<math>m</math>为物体的质量，<math>V</math>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

:<math>\rho = \frac{m}{V}</math>。

另外，密度還有一個定義，即：質量與體積的"比值"。

==  公式的变形——质量方程式  ==

根据密度的定义式

:<math>\rho=\frac{\mathrm{d}m}{\mathrm{d}V}</math>，

经变形，可以得到

:<math>m=\int \rho\,\mathrm{d}V</math>。

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。

==单位==
[[国际单位制]]中密度的单位是kg/[[立方米|m<sup>3</sup>]]，其它常用的单位有[[克|g]]/[[立方厘米|cm<sup>3</sup>]]，以及工程中常用的[[公噸|t]]/[[立方米|m<sup>3</sup>]]。

== 特性 ==
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。就整个自然界而言，特大的压力会使某些天体中物质的密度与常见密度相差悬殊。

== 密度及比容 ==
[[比容]]（specific volume）是一物質單位質量下的體積，是密度的倒數：

: <math>\ v = \frac{V}{m}\ = {\rho}^{-1} </math>。

在熱力學中常用比容來描述一系統的特性，比容和密度都是[[內含性質]]，不隨物質的量而變化。

==水的密度==
{| class="wikitable"  style=" margin-right:12px; text-align:center;"
|+ 水的密度
!温度 (°C)!!密度 (kg/m<sup>3</sup>)<ref>Lide, D. R. (Ed.) (1990). CRC Handbook of Chemistry and Physics (70th Edn.). Boca Raton (FL):CRC Press</ref><ref>[http://www.engineeringtoolbox.com/water-density-specific-weight-d_595.html Water – Density and Specific Weight] {{Wayback|url=http://www.engineeringtoolbox.com/water-density-specific-weight-d_595.html |date=20150512042049 }}. Engineeringtoolbox.com. Retrieved on 2011-11-22</ref>
|-
| +100||958.0966
|-
| +80||971.7224
|-
| +60||983.2106
|-
| +40||992.2473
|-
| +30||995.6783
|-
| +25||997.0751
|-
| +22||997.8003
|-
| +20||998.2336
|-111
| +15||999.1285111
|-111
| +10||999.7281
|-
| +4||999.999999985
|-
| 0||999.8675
|-
| -10||998.1555
|-
| -20||993.6829
|-
| -30||984.5869
|-
|colspan=2| <small> 0 °C以下的密度值参看[[过冷水]]。</small>
|}

== 常见物质密度列表 ==
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。
{| class="wikitable sortable"
! 物质 !! 密度（g/cm<sup><small>3</small></sup>）
|-
| [[锇]] || 22.59</small></sup>
|-
| [[铱]] || 22.56</small></sup>
|-
| [[铂]] || 21.45</small></sup> 
|-
| [[金]] || 19.30</small></sup> 
|-
| [[钨]] || 19.25</small></sup> 
|-
| [[铀]] || 19.05</small></sup> 
|-
| [[汞]] || 13.58</small></sup> 
|-
| [[钯]] || 12.023</small></sup> 
|-
| [[铅]] || 11.34</small></sup> 
|-
| [[银]] || 10.49</small></sup> 
|-
| [[铜]] || 8.96</small></sup> 
|-
| [[铁]] || 7.87</small></sup> 
|-
| [[锡]] || 7.31</small></sup> 
|-
| [[六氟化钨]] (-9 C°) || 4.560</small></sup> 
|-
| [[钛]] || 4.507</small></sup> 
|-
| [[钻石]] || 3.5</small></sup> 
|-
| [[铝]] || 2.7</small></sup> 
|-
| [[硫酸]] || 1.84</small></sup> 
|-
| [[镁]] || 1.74</small></sup> 
|-
| [[葡萄糖]] || 1.54</small></sup> 
|-
| [[聚对苯二甲酸乙二酯]] || 1.38</small></sup> 
|-
| [[氧]] (-182.9 C°) || 1.025</small></sup> 
|-
| [[海水]] || 1.025</small></sup> 
|-
| [[水]] || 1.000</small></sup> 
|-
| [[聚丙烯]] || 0.946</small></sup> 
|-
| [[冰]] (0 C°) || 0.917</small></sup>
|-
| [[乙醇]] || 0.789</small></sup> 
|-
| [[汽油]] || 0.73</small></sup>
|-
| [[锂]] || 0.534</small></sup>
|-
| [[甲烷]] (-162 C°) || 0.423</small></sup>
|}

==相關條目==
*[[比重]]

==参考==
<references/>

{{Authority control}}

[[Category:密度| ]]
[[Category:连续介质力学]]
[[Category:基本物理概念]]
[[Category:入门物理学]]
[[Category:物理量]]
[[Category:物理化学]]
[[Category:态函数]]
[[Category:日語借詞]]