밀도와 비중을 구별하는 5가지 방법

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밀도와 비중은 많은 유사점을 가지고 있지만 약간의 차이점도 있는 물질의 두 가지 속성입니다. 우선, 둘 다 시스템의 범위가 아니라 구성 요소에만 의존하는 물질의 집약적 특성입니다. 또한 둘 다 두 물질 사이에서 동일한 부피로 비교할 때 더 무거운 물질을 결정하는 방법을 나타냅니다.

그러나 유사성에도 불구하고 밀도와 비중은 동일하지 않습니다. 다음으로, 우리는 물질의 이 두 가지 중요한 속성 사이의 주요 차이점에 대해 논의할 것입니다 .

차이점 1: 서로 다른 기호로 표시됩니다.

물질의 이 두 집중 속성 사이의 첫 번째 차이점은 둘 다 서로 다른 기호로 표현된다는 것입니다. 사용되는 상황에 따라 밀도는 일반적으로 문자 d 또는 그리스 문자 ρ(ro)로 표시되며 두 번째 문자는 물리학 및 다양한 공학 분야에서 가장 일반적으로 사용됩니다.

대신 비중은 기호 SG(영어 약어)로 표시되지만, 때때로 GE는 스페인어로 사용되며 다른 경우에는 단순히 S로 표시됩니다.

차이점 2: 서로 다른 공식을 통해 계산됩니다.

밀도와 비중의 가장 중요한 차이점은 다르게 정의된다는 것입니다.

한편, 밀도는 물질의 질량과 공간에서 차지하는 부피 사이의 관계 로 정의됩니다 . 이런 의미에서 물질의 단위 부피의 질량을 나타냅니다. 수학 형식에서 밀도는 다음과 같이 정의됩니다.

밀도와 비중의 차이

여기서 ρ는 물질의 밀도이고, m 은 물질의 질량이며, V는 해당 물질의 질량에 해당하는 부피를 나타냅니다.

한편 비중 (Specific Gravity)은 특정 밀도(Specific Density) 또는 상대 밀도(Relative Density)라고도 하며, 기준으로 사용되는 물질의 밀도와 다른 물질의 밀도 사이의 비율로 정의됩니다 . 마찬가지로 물질의 비중과 다른 기준 물질의 비중 사이의 비율로 정의할 수도 있습니다.

응축 상태(고체 또는 액체)에 있는 물질의 경우 기준 물질은 일반적으로 4°C의 온도와 1atm의 압력에서 물의 밀도가 1000kg/m3인 조건의 순수한 물 입니다 . 반면 기체 물질의 경우 기준 밀도는 일반적으로 공기입니다. 따라서 비중은 다음 공식 중 하나로 수학적으로 정의할 수 있습니다.

밀도와 비중의 차이

두 분자 모두 비중이 계산되는 물질을 나타내는 경우 분모는 기준 물질, 이 경우 온도 4°C 압력 1기압의 물(w는 물을 나타냄)을 나타냅니다. 이전과 마찬가지로 ρ는 밀도를 나타내고 γ는 비중을 나타냅니다.

보시다시피 두 속성은 매우 다른 공식을 통해 계산됩니다.

차이점 3: 서로 다른 유형의 척도에서 측정됩니다.

밀도는 절대 크기입니다. 즉, 밀도의 결정 및 계산은 기준점과 관련하여 이루어지지 않는다. 물질의 질량과 부피를 결정한 다음 위에서 언급한 공식을 사용하여 물질의 밀도를 직접 측정할 수 있습니다.

대신 비중은 상대적인 양입니다. 즉, 기준 물질이나 물질을 모르면 물질의 비중 값만으로는 아무 소용이 없습니다.

예를 들어 어떤 물질의 비중이 1.53이라고 하면 기준 물질이 무엇인지 알기 전에는 그 물질의 밀도나 비중에 대해 결론을 내릴 수 없습니다. 숫자만으로도 우리 물질의 밀도가 기준 물질의 밀도보다 1.53배 더 크다는 것을 알 수 있으며 우리 물질이 확실히 기준 물질 속으로 가라앉을 것이라고(즉, 뜨지 않음) 결론을 내릴 수도 있습니다. 그러나 재료가 실제로 얼마나 밀도가 높거나 무거운지는 아직 알 수 없습니다.

그것은 공기보다 1.53배 밀도가 높은 가스일 수도 있고, 물보다 1.53배 밀도가 높은 물질일 수도 있으며, 두 가지 매우 다른 시나리오를 나타냅니다.

차이점 4: 그들은 같은 단위를 가지고 있지 않습니다.

밀도 단위는 부피 단위에 대한 질량 단위입니다([ρ] = [m]/[V] 또는 [m].[V] –1 ). 밀도의 일반적인 단위는 다음과 같습니다.

  • kg/m3 또는 kg.m –3
  • g/cm 3 또는 g.cm –3
  • g/mL 또는 g.mL -1
  • g/L 또는 gL –1

반면에 상대 밀도나 비중이 두 밀도 사이 또는 두 특정 무게 사이의 관계라는 사실은 분자와 분모의 단위를 상쇄시킵니다. 따라서 비중은 차원이 없는 양입니다(즉, 단위가 없음).

차이점 5: 측정

밀도는 물질이나 물질의 질량을 결정한 다음 그 부피를 측정하거나 계산하여 최종적으로 밀도 공식을 적용함으로써 실험적으로 간접적으로 결정됩니다. 액체의 밀도를 매우 정확하게 측정하기 위해 일반적으로 비중병이 사용됩니다.

대신 적절하게 보정된 비중계 또는 디지털 비중 저울을 사용하여 비중을 직접 측정할 수 있습니다.

밀도와 비중의 차이 요약

다음 표에는 이전 섹션에서 설명한 밀도와 비중의 네 가지 차이점이 요약되어 있습니다.

차이 밀도 비중 정의 물질의 질량과 공간에서 차지하는 부피 사이의 관계.  물질의 밀도 또는 비중량과 기준 물질(일반적으로 4°C 및 1기압의 물)의 밀도 또는 비중 사이의 관계.  기호 화학 및 생물학에서는 일반적으로 d로 표시되는 반면 물리학 및 공학에서는 ρ로 표시됩니다. SG(영어 비중에서 유래), S 또는 GE로 표시됩니다.  척도 절대 척도로 표현 상대 척도로 표현 단위 [m]/[V] 또는 [m].[V]–1 예: • kg/m3 또는 kg.m–3 • g/cm3 또는 g. cm–3 • g/mL 또는 g.mL–1 • g/L 또는 gL–1 치수가 없습니다.  간접 측정.  나중에 밀도를 계산하려면 물질의 질량과 부피를 별도로 결정해야 합니다.  직접.

참조

Bowles, JE (2000). 토양의 비중(PYCNOMETER) . 국립 공과 대학. http://www.lms.uni.edu.pe/labsuelos/MODOS%20OPERATIVOS/Determinacion%20de%20la%20gravedad%20especifica.pdf

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Mettler-Toledo International Inc.(2021년 10월 28일). 밀도란 무엇입니까? https://www.mt.com/mx/es/home/applications/Application_Browse_Laboratory_Analytics/Density/density-measurement.html

러프, B., 매사추세츠. (2019년 11월 28일). 액체의 비중을 측정하는 방법 . 위키하우. https://es.wikihow.com/medir-la-gravedad-espec%C3%ADfica-de-los-l%C3%ADquidos

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Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

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