🏠
🌡️ 📆 令和5年2月4日
⇒#19@物理量;

密度

【物理量】密度⇒#19@物理量;
密度 d / kg/m³

密度の大綱となる 物理量は、密度です。

物質のつまり具合をあらわす物性値です。純物質では固有の密度を持ちますが、混合物では成分の割合によって密度が異なります。

密度 d 〔kg/m³〕＝質量 m 〔kg〕÷体積

体積モル濃度 M 〔mol/m3〕＝重量百分率 x 〔％〕÷モル質量 M 〔kg/mol〕×密度 d 〔kg/m³〕

比表面積 S 〔m2/kg〕＝（６÷粒径 r 〔m〕×密度 d 〔kg/m³〕）

モル体積 Vm 〔m3/mol〕＝モル質量 M 〔kg/mol〕÷密度 d 〔kg/m³〕

【物理量】

モル体積 Vm 〔m3/mol〕

【関連書籍】1)

2)

密度を求める計算式

密度の細目となる 物理量

密度を使うプロット

化学種 の密度

材料 の密度

表材料
id材料数値/kg/m³数値
416石油0.80.8g/cm3
174生理食塩水1002.81.0028g/cm3
622酸化アルミニウム31003.1g/cm3
11塩酸1.181.18g/cm3
56水10001g/cm3
505亜鉛71307.13g/cm3
452鉄78747874kg/m³
510リチウム534534kg/m³
556N,N‐ジメチルホルムアミド950950kg/m³
568DL-α-トコフェロール950950kg/m³
581ヘプタキス（２‐Ｏ，６‐Ｏ‐ジメチル）‐β‐シクロデキストリン 12741274kg/m³
5832,2'-Azobis[2-methyl-N-(2-hydroxyethyl)　propionamide] 11901190kg/m³
590デュポン　PTEF水分散液 DISP 3015101510kg/m³
616銅89608.96g/cm3
14アスファルト10401040m
15アスファルト14001400m
16ガラス24002400m
17コンクリート24002400m
18ドライアイス15651565m
19二酸化炭素（炭酸ガス）1.9771.977m
20空気12931.293g/cm3
21海水10101010kg/m³
22海水10501050kg/m³
34濃塩酸（１２Ｍ）11801180m
38濃硫酸 （１８Ｍ）18351.835g/cm3
441 mol/L 硝酸10331033m
47 1M LiPF6/PC+DME(vol.50:50)10201020kg/m³
50フェリシアン化カリウム18801880m
5150 mM BAPTA-AM / DMSO溶液11001100m
57ジメチルスルホキシド11001100m
61硫酸18261826m
64炭酸ナトリウム（ソーダ灰）25322532kg/m³
661 mol/L 硫酸(2Ｎ)10631063m
72ヨウ化カリウム313313m
74酸化亜鉛・亜鉛華・亜鉛白561561m
90塩化マグネシウム6水和物15691569m
921,1,1-トリクロロエタン13401340m
931,1,2-トリクロロエタン14351435m
941,1-ジクロロエチレン12181218m
951,2-ジクロロ-3-ニトロベンゼン14491449m
961,2-ジクロロエタン12501250m
971,2-ジクロロプロパン11501150m
981,3,5-トリメチルベンゼン860860m
991,3,5-トリメチルベンゼン864864m
1001,3-ジクロロ-2-プロパノール13511351m
1011,3-ジクロロプロペン12001200m
102エタノール790790m
103エチルエーテル700700m
104エーテル700700m
105ジエチルエーテル700700m
106メタノール790790m
107メチルアルコール790790m
108酸化マンガン35803580m
112過酸化水素水12001200m
113過酸化水素水11351135m
114過酸化水素水11001100m
117クロロホルム14841484kg/m³
12230%過酸化水素水11201120m
1231-オクタノール827827m
128L（＋）-アスコルビン酸17001700m
130ビタミンC17001700m
132硫酸鉄（ＩＩ）七水和物18901890m
134硫酸第一鉄・７水和物18901890m
138オキシドール10101010m
146塩化鉄（Ⅲ）29002900m
148硫酸銅（Ⅱ）五水和物22802280m
150硫酸銅(Ⅱ）36033603m
152胆礬22802280m
15535%　過酸化水素水11301130m
158水酸化カリウム20502050m
1590.01 mol/L 硫酸10031003m
160重水11071107m
17150%　過酸化水素水12001200m
175塩化ナトリウム21652165m
176ダゾメット13001300m
178ジクロロメタン13291329m
182 1M LiPF6/PC+DME(vol.50:50)10151015kg/m³
184パラコートジクロリド12501250m
187ニッケル89008900m
188ホウ酸14301430kg/m³
189酢酸ビニル930930m
190ヘキサン659659kg/m³
193クロルベンゼン11061106m
195塩化ビニル911911m
196四塩化炭素15901590m
199ピクリン酸18001800m
201アセトニトリル780780kg/m³
204硫酸亜鉛七水和物19501950m
206エチレングリコール11131113m
208塩素酸カリウム23202320m
212炭酸水素ナトリウム22002200m
216水酸化ナトリウム（苛性ソーダ）21002100m
218水素化カルシウム19001900m
221尿酸18901890m
226cumene hydroperoxide10301030m
229酸化チタン41704170m
230酸化チタン39003900m
231酸化チタン42304230m
232塩化アルミニウム24402440m
236タンタル粉末1665016650m
238アセトアルデヒド780780m
243クロロベンゼン11091109m
248スチレン906906kg/m³
249アクリル酸10501050m
252フェノール10701070m
255クロロ酢酸15801580m
258エチレンジアミン895895m
263ベンゼン879879m
269アジポニトリル964964m
274テレフタル酸15101510m
277四ほう酸ナトリウム17301730m
282酸化錫(Ⅵ)69506950m
284イソプロピルアルコール〔イソプロパノール〕787787m
2922-(ジ-n-ブチルアミノ)エタノール860860m
2962-(ジエチルアミノ)エタノール885885m
303アセトン792792m
304次亜塩素酸ナトリウム10801080m
307イソブチルアルコール804804m
310イソペンチルアルコール808808m
313エチルエーテル714714m
314エチレングリコール-モノエチルエーテルアセテート973973m
319クロトン酸10201020m
324トリフルオロ酢酸15351535m
325ピロガロール14501450m
328トリフェニルメタン10101010m
329クレゾール10401040m
332テトラヒドロフラン889889m
338リン酸三ナトリウム16201620m
345ピリジン983983m
348エチレングリコール-モノメチルエーテル964.6964.6m
351TMEDA777777m
353硫酸ニッケル6水和物20702070m
355酢酸マグネシウム4水和物14501450m
363硫化銀72307230m
364硝酸銀43504350kg/m³
367テトラフルオロエチレン1150.71150.7m
371ガリウム砒素53105310m
375二硫化炭素12621262m
377ワセリン600600m
379ニトロベンゼン12051205m
382メタクリル酸メチル936936m
384エチルベンゼン860860m
387シス-1,2-ジクロロエチレン12801280m
390ホウ酸トリブチル850850m
391六塩化タングステン35203520m
393希硝酸（６２％）13801380m
402p-tert-ブチルカテコール10491049m
405セバシン酸ジエチル970970m

物理は自然を測る学問。物理を使えば、 いつでも、 どこでも、みんな同じように測れます。 その基本となるのが 量と 単位で、その比を数で表します。 量にならない 性状 も、序列で表すことができます。

物理量は単位の倍数であり、数値と 単位の積として表されます。

量と 量との関係は、 式で表すことができ、 数式で示されます。 単位が変わっても 量は変わりません。 自然科学では数式に 単位をつけません。 そのような数式では、数式の記号がそのまま物理量の量を表す方程式を量方程式と言います。

逆に数式の記号が数値を表す方程式を数値方程式と言います。 数値方程式では、記号の単位を示す必要があります。

表   1 .   基礎物理定数
物理量 記号 数値 単位
真空の透磁率 permeability of vacuum μ0 4π ×10-2 NA-2
真空中の光速度 speed of light in vacuum C, C0 299792458 ms-1
真空の誘電率 permittivity of vacuum ε = 1/ μ 0 c 2 8.854187817...×10-12 Fm-1
電気素量 elementary charge e 1.602176634×10-19 C
プランク定数 Planck constant h 6.62607015×10-34 J·s
アボガドロ定数 Avogadro constant NA 6.02214086×1023 mol−1
ファラデー定数 Faraday constant F 9.64853399(24)×104 C/mol
ボーア半径 Bohr radius a0 5.2917720859(36)×10-11 m
ボルツマン定数 Boltzmann constant kB 1.380649×10-23 J·K−1
水の三重点 triple point of water Ttp(H2O) 273.15 K
完全気体
（1bar,273.15K)のモル体積 		molar volume ideal gas
(at 1bar and 273.15K) 		V0 22.710981(40) L mol-1
カッコの中の数値は最後の桁につく標準不確かさを示す。

物理量のテーブルを参照しています。 性状

量を単位と数の積であらわすことができたらラッキーです。 客観的な数を誰でも測定できるからです。 数を数字（文字）で表記したものが数値です。 数値は測定誤差ばかりでなく丸め誤差も含まれます。

だから0.1と表現されれば、 誰でも客観的な手段で、有効数字小数点以下１桁まで測定できることを意味します。

では、単位と数値を持たなければ量的な議論ができないのかと言えばそんなことはありません。

たとえば「イオン化傾向」というのがあります。 酸化還元電位ととても関係がありまが同じではありません。 酸化還元電位は単位と数の積で表現できます。 でもイオン化傾向、それぞれに数はありません。

でもイオン化傾向が主観的なのかといえば、そうではなくかなり客観的なものです。 数がわかっていなくても順位がわかっているという場合もあるのです。 こういう特性を序列と読んだりします。 イオン化傾向 や摩擦帯電列は序列なのです。 余談ですが、序列も最尤推定可能で、スピアマンの順位相関分析が有名です。

単位までとはいかなくても、その量の意味を表現することを次元と言います。 イオン化傾向と 酸化還元電位は同じ意味ではありませんが、 イオン化傾向の序列になっている次元と酸化還元電位の単位の次元が同じということはできそうです。

議論の途中で次元を意識することは、考察の助けになります。 そんなわけで仮に単位を定めてみることはとても大切です。

表   2 .  物理学の歴史
西暦 出来事
1604 ◇ ガリレイ（伊）落体の法則を発見、地動説を発表。
1687 ◇ ニュートン （英）、万有引力の法則を発見。
1760 ワット（英）、 蒸気機関🚂を発明
1788 クーロン （仏）静電気に関するクーロンの法則を発見。
1800 ボルタ（独）ボルタ電堆
1820 アンペール（仏）、電流の発見
1831 ヘンリー（米）モーターの発明。
1833 ファラデー（英）電気分解の法則を発見
◇ 20世紀
1905 アインシュタイン（独）特殊相対性理論
1924 ボーズ・アインシュタイン統計
1926 シュレーディンガー（独）波動力学の確立
1931 ウィルソン（英）半導体の理論
1940 ジュール （英）電流の熱作用の法則を発見。
1948 トランジスタ
1960 レーザーの製作、マイマン（米）
1966 光ファイバーによる 通信、カオ（中）、ホッカム（英）
1970 ＣＣＤセンサーの発明、ボイル（加）、スミス（米）
◇ 1980
◇ 物理量
長さ 質量 時間 電流 温度 光度 物質量
図   1 .  基本単位の標準

ギリシャ文字

表   3 .  ギリシャ文字
日本語 html
Α(アルファ) 、α(アルファ) Α(Alpha) 、α(alpha) α崩壊
Β(ベータ) 、β(ベータ) Β(Beta) 、β(beta) β崩壊
Γ(ガンマ) 、γ(ガンマ) Γ(Gamma) 、γ(gamma) Γ関数 、γ崩壊 、活量係数γ
Δ(デルタ) 、δ(デルタ) （⊿(デルタ)） Δ(Delta) 、δ(delta) 差分Δ
Ε(イプシロン) 、ε(イプシロン) Ε(Epsilon) 、ε(epsilon)
[数学]微少量、ε-δ論法
[統計]誤差
[電磁気] 誘電率ε
Ζ(ゼータ、ツェータ) 、ζ(ゼータ、ツェータ) Ζ(Zeta) 、ζ(zeta)
[制御] ダンピング係数
[電気化学]ゼータ電位
Η(イータ) 、η(イータ) Η(Eta) 、η(eta)
[物理] 粘性係数
[電気] 電力効率・電源効率など
[電気化学]過電圧
Θ(シータ) 、θ(シータ) Θ(Theta) 、θ(theta)
[数学] 角度
Ι(イオタ) 、ι(イオタ) Ι(Theta) 、ι(theta)
Κ(カッパ) 、κ(カッパ) Κ(Kappa) 、κ(kappa)
[電気化学] 導電率κ
[数学] 曲率
[物理] 比熱比
Λ(ラムダ) 、λ(ラムダ) Λ(Lambda) 、λ(lambda)
[電気化学] 当量導電率
[数学] 固有値λ
[プログラミング] ラムダ式
[物理] 波長λ ・弾性率・熱伝導率
Μ(ミュー) 、μ(ミュー) Μ(Mu) 、μ(mu)
[全般] 単位の接頭辞（マイクロ）
[化学]化学ポテンシャルμ
[統計] 母平均
[物理] 透磁率・摩擦係数・ずり弾性率・粘性係数
Ν(ニュー) 、ν(ニュー) Ν(Nu) 、ν(nu)
[電磁気] 周波数（振動数）
[物理] 動粘性係数
Ξ(グザイ、クシー) 、ξ(グザイ、クシー) Ξ(Xi) 、ξ(xi)
Ο(オミクロン) 、ο(オミクロン) Ο(Pi) 、ο(pi) ο株
Π(パイ) 、π(パイ) Π(Pi) 、π(pi) 総乗（総積）Π 円周率π 、π軌道（結合）
Ρ(ロー) 、ρ(ロー) Ρ(Rho) 、ρ(rho) 抵抗率ρ
Σ(シグマ) 、σ(シグマ) Σ(Sigma) 、σ(sigma) 、ς
[化学] σ軌道（結合）
[数学] 数列の和、総和Σ
[統計] 母標準偏差
[電気] 導電率
[物理] 応力・ポアソン比
Τ(タウ) 、τ(タウ) Τ(Tau) 、τ(tau)
[電気] [制御] 時定数
Φ(ファイ) 、φ(ファイ) Φ(Phi) 、φ(phi) 位相角 φ
Χ(カイ) 、χ(カイ) Χ(Chi) 、χ(chi) χ2分布
Ψ(プサイ、プシー) 、ψ(プサイ、プシー) Ψ(Psi) 、ψ(psi) 波動関数(Wave Function) ψ
Ω(オメガ) 、ω(オメガ) Ω(Omega) 、ω(omega) 電気抵抗の単位 Ω (オーム) 、角周波数ω
*

量の表し方

量とは何だろうか。 「長さ」、「 温度」、「化学成分の 濃度」は、すべて量である。

……中略……

「量」という用語は、具体性のレベルが異なるいくつかの概念を表すことがある。例えば （１）長さ（２）円の直径（３）ある金属シリンダの直径は、すべて長さの次元を持つ量であるが、具体性のレベルが異なる。 実際の測定の対象となるのは、（３）のように具体化され特定の値を持つ量である。

「 数値× 単位 」で表現できる量は、一般に 物理量といわれる。すべての量をこのように表現できると都合が良いのだが、有用な量の中には必ずしも、それが可能でない量もある。例えば、 金属材料の「硬さ」や 固体表面の「表面粗さ」は、そのような例である。このような量に対しては、それを測定する方法を十分に厳密に定義することによって、数値を使って表現できるようにしている。このように、測定方法の規約によって定義される量を工業量という。

計量管理の基礎と応用 .より 2 )
<!--　物理量(密度)　-->
<a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/Physics/Quantity/@Quantity.asp?nQuantityID=19'>密度</a><a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/Physics/Quantity/@Quantity.asp?nQuantityID=19'> <var>d</var></a>〔<a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/Physics/Unit/@Unit.asp?nUnitID=30'>kg/m³</a>〕
<!--　物理量(密度)　-->

<!--　物理量(密度)　-->
<a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/Physics/Quantity/@Quantity.asp?nQuantityID=19'>
密度 </a>
<!--　物理量(密度)　-->
山形大学 データベースアメニティ研究所
〒992-8510 山形県米沢市城南4丁目3-16 ３号館（物質化学工学科棟） 3-3301
准教授 伊藤智博
0238-26-3753
http://amenity.yz.yamagata-u.ac.jp/