密度の公式

一般小学生

まとめ

【定義】
密度とは、物質の単位体積あたりの質量のことであり、「物質の質量(g) ÷ 物質の体積(cm³)」の式で算出される。単位はg/cm³(グラム毎立方センチメートル)が用いられる。

まとめ

物質は加熱されると体積が膨張し、質量が変わらないため密度は減少する。この密度差によって生じる空気や液体の移動を対流と呼び、熱が運ばれる要因となる。

解説

密度の公式は、一定の体積の中にどれだけの質量が含まれているかを示す指標である。空気などの気体を加熱すると、分子運動が活発になり体積が膨張する。例えば、質量96g、体積96cm³の水の密度は1.0g/cm³であるが、加熱により体積が100cm³に増えた場合、密度は 96 ÷ 100 = 0.96g/cm³へと減少する。この密度の変化は対流を引き起こす。試験管の底を加熱すると、温まって密度が小さくなった空気が上昇し、全体が効率よく温まる。対して、試験管の上部を加熱しても、上部の密度が小さくなるだけで下降流が起きにくいため、下部の空気は温まりにくいという現象が観察される。このように密度、体積、温度の関係は熱の移動において重要な役割を果たす。

小学生のみなさんへ

密度(みつど)とは、ものの重さと大きさをくらべる計算のことです。「重さ(g) ÷ 体積(cm³)」で計算し、単位は g/cm³(グラム毎立方センチメートル)といいます。空気をあたためると、重さは変わらないのに大きさ(体積)だけがふくらみます。そうすると、同じ大きさでくらべたときに、あたためる前よりも軽くなります。これを「密度が小さくなる」といいます。軽くなった空気は上へのぼっていき、まわりの冷たい空気と入れかわります。これを「対流(たいりゅう)」とよび、熱が伝わっていく原因になります。

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