밀도 계산기
구하려는 값(밀도, 질량 또는 부피)을 고르고 나머지 두 값을 어떤 단위로든 입력하면, 계산 과정과 아홉 가지 단위로 나타낸 밀도, 흔한 물질과의 비교 결과를 받을 수 있습니다. 유체를 고르면 물체가 가라앉는지 뜨는지도 확인할 수 있습니다. 무료이며 회원가입이 필요 없습니다.
결과
2.70 g/cm³
밀도
54.0 g
질량
20.0 cm³
부피
2.70
비중 (4 °C 물 = 1)
알루미늄(2.7 g/mL)과 가깝습니다. 밀도만으로는 물질을 확정할 수 없습니다. 합금, 기공률, 온도에 따라 밀도가 달라지기 때문입니다.
물(20 °C)에서 가라앉습니다.
물체 2.70 g/mL 대 유체 0.9982 g/mL.
계산 과정
ρ = m ÷ V
ρ = 54.0 g ÷ 20.0 mL = 2.700 g/mL
다른 단위로 나타낸 밀도
| 단위 | 값 |
|---|---|
| g/mL | 2.70 |
| g/cm³ | 2.70 |
| kg/L | 2.70 |
| g/L | 2700 |
| mg/mL | 2700 |
| kg/m³ | 2700 |
| lb/ft³ | 169 |
| lb/in³ | 0.0975 |
| lb/gal (US) | 22.5 |
기준 밀도
| 물질 | g/mL (g/cm³) | kg/m³ |
|---|---|---|
| 공기(건조) | 0.001204 | 1.204 |
| 에탄올 | 0.7893 | 789.3 |
| 얼음(0 °C) | 0.917 | 917 |
| 물(20 °C) | 0.9982 | 998.2 |
| 바닷물 | 1.025 | 1025 |
| 글리세롤 | 1.261 | 1261 |
| 알루미늄 | 2.7 | 2700 |
| 철 | 7.87 | 7870 |
| 구리 | 8.96 | 8960 |
| 은 | 10.5 | 10500 |
| 납 | 11.3 | 11300 |
| 수은 | 13.55 | 13550 |
| 금 | 19.3 | 19300 |
20 °C 부근의 일반적인 값으로, CRC Handbook of Chemistry and Physics를 따랐습니다. 바닷물은 대략적인 값(염분 35 g/kg)이고, 공기는 101.325 kPa의 건조한 공기입니다. 실제 시료는 다를 수 있습니다.
밀도 계산기 사용 방법
- 1. 구하려는 값을 고르세요. 밀도, 질량 또는 부피 중 하나입니다.
- 2. 나머지 두 값을 단위와 함께 입력하세요. 질량은 µg부터 파운드까지, 부피는 µL부터 세제곱피트와 미국 갤런까지, 밀도는 g/mL, kg/m³, lb/ft³ 등으로 입력할 수 있습니다. 답은 옆에서 고른 단위로 표시됩니다.
- 3. 필요하면 유체를 고르세요. 물, 바닷물, 에탄올, 글리세롤, 수은 또는 직접 입력한 밀도와 물체의 밀도를 비교해, 물체가 가라앉는지 뜨는지 알려 줍니다.
- 4. 결과를 확인하세요. 계산 과정, 비중, 기준표에 가까운 값이 있으면 그 물질, 지원하는 모든 단위의 밀도를 볼 수 있습니다.
밀도 공식
밀도
ρ = m / V
질량
m = ρ × V
부피
V = m / ρ
밀도 ρ는 단위 부피당 질량입니다. SI 단위는 kg/m³이지만 화학에서는 주로 g/cm³을 씁니다. 1 mL는 정확히 1 cm³이므로 g/cm³과 g/mL은 같습니다. 20 °C의 물은 0.9982 g/mL이므로 kg/m³로는 998.2입니다. 두 단위계 사이에서 값이 1,000배 차이 나는 것이 가장 흔한 오류의 원인입니다. 밀도는 온도에 따라 달라지고, 기체는 압력에도 따라 달라지므로 온도가 없는 밀도는 불완전합니다.
실제 예시
밀도 구하기(기본 입력값). 질량이 54.0 g이고 부피가 20.0 cm³인 금속 블록이 있습니다. ρ = 54.0 g ÷ 20.0 cm³ = 2.70 g/cm³입니다. 이는 2700 kg/m³ 또는 169 lb/ft³이며, 기준표의 알루미늄 2.70 g/mL과 일치합니다. 2.70은 0.9982보다 크므로 물에서 가라앉습니다.
질량 구하기. 250.0 mL의 에탄올은 얼마나 무거울까요? 밀도가 0.7893 g/mL이므로 m = 0.7893 × 250.0 = 197.3 g입니다.
부피 구하기. 500.0 g의 수은은 얼마나 큰 부피일까요? ρ = 13.55 g/mL이므로 V = 500.0 ÷ 13.55 = 36.90 mL입니다. 무거운 액체치고는 작은 부피입니다.
가라앉음과 뜸. 얼음의 밀도는 0.917 g/mL이고 액체 물은 0.9982 g/mL이므로, 얼음은 부피의 0.917 ÷ 0.9982 = 91.9%가 수면 아래에 잠긴 채 뜹니다. 바닷물(약 1.025 g/mL)에서는 약 89.5%이며, 빙산의 대부분이 물속에 잠겨 있다는 말이 여기서 나왔습니다.
불규칙한 물체의 부피 구하기
눈금 실린더에 물을 일부 채우고 물체를 넣어 올라간 수면 높이의 차이를 읽으세요. 그 차이가 물체의 부피(배수량)입니다. 물에 뜨거나 녹지 않는 고체라면 어떤 것에든 쓸 수 있습니다. 직접 잴 수 있는 치수가 있다면 기하학을 쓰세요. 정육면체는 한 변의 세제곱이고, 원기둥은 πr²h입니다. 질량과 부피에 알맞은 유효숫자를 적용하려면 유효숫자 계산기를 사용하세요.
비중과 흔한 실수
비중, 즉 상대 밀도는 물질의 밀도를 물의 밀도로 나눈 값이며 단위가 없습니다. 이 계산기는 4 °C 물(0.999975 g/mL)로 나누므로, 숫자상으로는 g/mL 단위의 밀도와 거의 같습니다.
- g/mL과 kg/m³ 혼동. 1 g/cm³은 1000 kg/m³입니다. 답이 천 배 크거나 작다면 먼저 단위를 확인하세요.
- 잘못된 온도 사용. 액체는 가열하면 팽창하므로 밀도가 낮아집니다. 밀도를 적을 때는 온도도 함께 적으세요.
- 밀도만으로 물질을 알 수 있다고 가정하기. 합금, 기공, 불순물이 밀도를 바꾸므로 일치하는 물질은 힌트일 뿐 증거가 아닙니다.
- 질량과 무게 혼동. 밀도는 질량을 사용합니다. 저울이 뉴턴이나 파운드힘으로 표시한다면 먼저 변환하세요. 단위 변환기가 도움이 됩니다.
자주 묻는 질문
- 밀도의 공식은 무엇인가요?
- 밀도는 질량을 부피로 나눈 값, ρ = m/V입니다. 식을 바꾸면 질량은 밀도에 부피를 곱한 값이고, 부피는 질량을 밀도로 나눈 값입니다. 단위는 일관되게 맞추세요. 그램과 밀리리터를 쓰면 g/mL이고, 킬로그램과 세제곱미터를 쓰면 kg/m³입니다.
- 물의 밀도는 얼마인가요?
- 순수한 물은 20 °C에서 0.9982 g/mL(998.2 kg/m³)이고, 약 4 °C에서 최댓값인 약 0.99997 g/mL에 이릅니다. 1 g/mL에 매우 가까워서 빠른 계산에서는 물 1 mL를 1 g으로 취급하기도 합니다. 대략적인 계산에는 괜찮지만 정밀한 측정에는 적합하지 않습니다.
- 물체가 가라앉을지 뜰지 어떻게 알 수 있나요?
- 밀도를 비교하세요. 물체가 유체보다 밀도가 작으면 뜨고, 수면 아래에 잠기는 부피의 비율은 두 밀도의 비와 같습니다. 물체가 유체보다 밀도가 크면 가라앉습니다. 이 계산기는 물, 바닷물, 에탄올, 글리세롤, 수은 또는 직접 고른 유체에 대해 이를 계산합니다.
- g/cm³을 kg/m³으로 어떻게 바꾸나요?
- 1,000을 곱하세요. 2.70 g/cm³은 2700 kg/m³입니다. 반대로 1,000으로 나누면 됩니다. 같은 배율로 g/mL을 kg/m³으로, kg/L를 g/L로 바꿀 수 있습니다.
- 밀도와 비중은 어떻게 다른가요?
- 밀도는 단위(g/mL, kg/m³)가 있지만, 비중은 물질의 밀도와 물의 밀도의 비이므로 단위가 없습니다. 미터법에서 g/mL 기준으로는 두 값이 숫자상 거의 같아서, 소변, 배터리 산, 포도즙(머스트) 같은 액체에 비중을 흔히 씁니다.
- 측정한 밀도가 표의 값과 다른 이유는 무엇인가요?
- 기준값은 명시된 온도에서의 순수한 물질에 대한 값입니다. 실제 시료에는 불순물이나 빈 공간이 있을 수 있고, 부피를 배수법이나 자로 재면 그 자체로 불확실성이 생깁니다. 차이가 얼마나 큰지는 백분율 오차로 보여 줍니다. 백분율 오차는 백분율 오차 계산기로 구할 수 있습니다.