密度公式
的有关信息介绍如下:一切的物理量,经过历史变迁,最终能够保留下来的
无非是两个主要原因:方便和代表性
你的想法很有见地,也很有深度
但你说的这些,比我们早几千年的古人恐怕早就想过了,甚至已经使用过了
之所以没有流传下来,恐怕就是其不方便和不具有代表性所致
①先说方便性
诚然,可以用你的表示方法,甚至更根本的用分子个数来表示
1mol任何物质的分子个数都是一个阿伏伽德罗常数NA=10^23
所以任何一小块物质所含的分子数都10^23数量级
你能想象描述任意东西的时候都带二三十个0是什么状况?这得多麻烦!
更何况,这种方法除了高深的科学家,一般的人恐怕连算都不会算
举一个另外的例子:普朗克常量h和约化普朗克常量ћ=h/(2π)
在我们的眼里,前一个量简单,而后一个量复杂
但据说在科学家眼里,由于经常要使用后一个量,却觉得后一个量更方便一些
②再说代表性
就常人所见,最直观的当然是体积,一个东西摆在那里,它显然占有一定的空间
但当遇到不规则物体时,体积就难以度量或计算,这就需要找另外的量来描述
另一最直观的就是重量(质量),一个东西拎在手里当然有重量(质量)
重量(质量)和体积都是描述物质的基本量
但它们都是广度性质,即其大小是随物质的多少而改变的
这样当我们描述一种物质的时候就不具有代表性
比如水,我们说一杯水和两杯水,或者一斤水和两斤水,都是不一样的
但我们理性上又知道世界上的所有水都是一样的
这就需要寻找一个更一般的量来描述,最简单的当然是把两个最基本的量相除
即令密度=重量(质量)/体积 或 密度=体积/重量(质量)
之所以统一成了前者而不是后者,我相信应该是就平常所见,
大多数的物质的这个商是大于1的,这样表述起来方便一些
假如我们身边的大多数物质这个商都是小于1的,恐怕最后就会统一成后一个式子了
密度这个量是强度性质,是不随物质的大小、形状而改变的,是具有代表性的量
不管一杯水还是一斤水,其密度都是一样的
顺便说,你说的”密度应该由分子的体积占这一块区域总体积的多少来表示。“
其实也是密度的一种,叫”体积密度“,其单位是立方米/立方米
或者干脆直接把立方米约掉,变成无单位的量,用百分数(%)表示
PS:再啰嗦几句,先看几个英汉概念:
volume:体积, 卷, 音量, 量,大量
mass:大量,大多;块,堆,团;[物理学]质量
gravity:重力, 万有引力,地心引力
weight:重量,体重, 重担,重任, 重要
你看,在英语里,其实质量和体积意思是差不多的,都表示物质量的多少
而重量和重力是差不多的意思
只不过翻译过来之后,质量与重量更接近了
我猜在古人的概念里(至少在万有引力定律提出之前)
是不区分质量和重量的,应该都只有一个量来表示物体有多沉
而且也是不知道物体的重量是会随引力而变化的
只不过因为万有引力定律的发现,导致人们发现重量是随引力的不同而变化的
为了排除不同引力的影响,故而逐渐疏远重量
而将不随引力而变化的质量作为描述物质的更基本的量
你所说的失重现象,物体失去的只是引力产生的表观重量,
但其物质本身还是存在的,其占据空间的体积还是存在的
这时候其实用你的办法——即用体积来描述其实更恰当一些
正如你所说,在失重状态下,是测不出重量的,进而算不出质量和密度
但科学家最后还是愿意用质量来描述物质,我想是基于另一个原因——
即相当大的一部分物质(部分液体和所有气体),其体积是随温度变化的
而且不同的物质其体积随温度的变化率是不同的,但质量就不随温度变化
质量和密度是描述物质的最基本的广度性质和强度性质
(写了这么多,花了两天时间,应该再加200分,\(^o^)/(⊙o⊙))
与密度有关的公式
首先,你得取适量的水,再往里面加白砂糖,一直到加进去的白砂糖不会再溶解为止
然后,你再把这个已经饱和的水溶液倒进量筒,比如说20ml,用天平称出这个量筒的质量
接着,你把方糖丢进这个量筒,读出新的液面高程,比如说25ml了,继续称总质量
最后,根据公式p=m/v(密度字母打不来,用p代替),这个m就是前后两次称重的质量差,v就是前后两次量筒读数的体积差