成績アップの秘訣~基礎と実践のバランス「中学理科#148~密度の計算問題~」 勉強が好きになる小中高生向け学習塾「札幌自学塾」

 

 

 

 

 

前回 密度

 

 

 

 

1.密度の求め方

  

▼密度を求める式

 

  密度=質量÷体積

 

  

 

 

密度とは単位体積あたり(1cm³あたり・1Lあたりなど)の質量を表します。

 

 

たとえば水の密度は1g/cm³です。

 

これは「水1cm³で1gの質量がある」という意味です。

 

 

鉄の密度は7.87g/cm³です。

 

これは「鉄1cm³で7.87gの質量がある」という意味です。

 

 

 

密度は物質の種類によって異なります。

 

つまり密度がわかれば、その物体がどの物質でできているかを測定できます。

 

 

 

 

2.密度から物質を推定する

 

例題

 

30.0cm³の水が入ったメスシリンダーに60gの金属球を入れた。

 

すると、水面は52.0cm³を示した。↓

 

 

このとき、金属球の材質は何か。下の表の中から選びなさい。

 

 

材料名

密度[g/cm³]

19.32

10.49

8.96

11.36

アルミニウム

2.7

                                
   

 


 

 

【解答】

 

 

金属の種類を特定するために必要なのは密度です。

 

この金属球の密度を求めてみましょう。

 

 

 

密度を求めるには、金属球の質量体積が必要です。

 

 

質量とは「g」や「kg」「mg」で表される量のこと。

 

 

この金属球の質量は60gです。・・・①

 

 

 

 

次に体積。

 

 

体積とは、その物体の「大きさ」を表していると考えてください。

 

単位は「cm³」「m³」「L」など。

 

 

※「立方○○」はすべて体積の単位です。

 

※1L=1000cm³です。

 

 

 

この問題の場合、体積を考えるには金属球を水に沈めたときの「水面の変化」を確認します。

 

 

水面は22.0cm³上昇しています。

 

 

「水面が上昇した分=金属球の体積」なので

 

金属球の体積は22.0cm³です。・・・②

 

 

 

したがって①、②より

 

 

  密度=質量÷体積

 

    =60.0÷22.0=2.727272・・・

 

 

となります。

 

 

表の中で、この密度にもっとも近い材質はアルミニウム[2.7g/cm³]です。

 

 

よってこの金属球はアルミニウムでできていると推定することができます。

 

 

 

 

 

- POINT -

 

・物質を推定するときのヒントの1つは、密度。

 

・メスシリンダーの水面の上昇は、沈めた物体の体積に等しい。

 

 

 

 

次回は「金属と非金属」です!

 

 

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