Density
물리량 중 하나이다.
SI 단위계에서의 단위는 킬로그램 매 세제곱미터(
kg/m^3)이다. CGS 단위계에선
g/cm^3. 화학이나 일상에선 숫자가 예쁘게 떨어지는 후자를 더 자주 쓴다. 참고로
1,000 kg/m^3 = 1 g/cm^3.
쉽게 말해, 어떤 물체가 "얼마나 빽빽하게 뭉쳐 있는지"를 나타내는 척도다. 같은 크기의 스티로폼과 쇠구슬을 들어보면 쇠구슬이 훨씬 무거운데, 이는 쇠의 밀도가 스티로폼보다 훨씬 높기 때문이다. 일상생활에서는 흔히 무겁다/가볍다라고 퉁쳐서 말하지만, 엄밀히 말하면 이는 무게가 아니라 밀도의 차이에서 기인하는 경우가 많다.
밀도는 단위 부피당 질량으로 정의한다.
\\rho = \\frac{m}{V}(\\rho는 밀도, m는 질량, V는 부피)
밀도는 고정된 값이 아니라 환경에 따라 변한다. 어떤 물체에 대해서 그 물체에 가해지는 압력이 커지면 항상 그 물체의 밀도가 높아진다.
어떤 물체에 대해서 그 물체가 갖는 온도가 높아지면 그 물체의 밀도는 일반적으로 낮아진다. 열기구 안의 공기를 데우면 밀도가 낮아져서 위로 뜨는 것이 이 원리다. 그러나
물과 같은 물질로 이루어진 것은 예외이다.
(1) 일반적으로 한 물질에 대해서 기체일 때가 밀도가 가장 낮고 그다음에는 액체, 고체이나, 물의 경우에는 고체가 액체보다 밀도가 더 낮다.
일반적으로 기체의 경우에는 압력에 대해서 밀도가 크게 변하지만, 액체와 고체의 경우에는 압력에 민감하게 반응하지는 않는다. 그래서 비압축성 유체 등으로 가정하기도 한다. 기체에서는 이상 기체 방정식에 따르면 다음과 같이 밀도가 주어지게 된다.
\\rho = \\frac{MP}{RT}(
\\rho는 밀도,
M는 질량,
P는 압력,
T는 온도,
R는 기체 상수)
우주에서 밀도가 가장 높은 것은 블랙홀의 특이점이며, 관측 가능한 것으론 중성자별이 있다.
