액체의 비중 구하는 법

보통 상태에서 액체인 물·에탄올·수은 등도 고체와 같이 나름의 밀도 값을 갖는다. 액체에 있어서도 고체와 마찬가지로 그 부피에 해당하는 질량을 조사하여 질량을 부피로 나누면 액체의 밀도를 구할 수 있다.

액체는 고체와는 달리, 부피는 메스 실린더를 이용하여 쉽게 구할 수 있으나 질량을 측정하려면 매우 번거롭다.
액체의 질량도 접시 저울을 사용하여 구한다. 먼저 액체를 담을 비커나 유리병을 잘 닦아 물기를 완전히 없앤 다음 저울로 그 질량을 측정한다. 그리고 측정하고자 하는 액체를 비커나 유리병에 부은 다음 질량을 잰다. 이렇게 잰 질량은 비커나 유리병의 질량에 액체의 질량이 더해진 값이다. 그러므로 전체 질량에서 비커나 유리병의 질량을 빼면 액체만의 질량을 얻을 수 있다. 이와 같은 방법으로 액체의 질량을 측정하기 위하여 만들어진 유리병을 무게 다는 병이라고 한다. 이 병을 이용하여 액체의 질량을 구하고 이것을 액체의 부피로 나누면 액체의 밀도가 구해진다.

무게 다는 병을 이용하지 않고도 액체의 밀도를 구할 수 있다. 아래 그림과 같이 물과 밀도를 구하려는 액체를 각각 그릇에 담고, 양쪽에 똑같이 질량이 a인 물체를 담근다. 이 물체를 물에 담갔을 때의 질량을 b, 액체에 담갔을 때의 질량을 c라고 한다. 그러면 (a-b)는 물의 질량이 될 것이고, (a-c)는 액체의 질량이 된다.


액체의 비중 측정
액체의 비중은 액체의 질량을 물의 질량으로 나눈 값이다.

아르키메데스의 원리를 이용하여 이 액체의 비중을 구하면, 액체의 질량을 물의 질량으로 나눈 값이다. 즉,


이 된다. 액체와 고체에서 비중은 밀도와 값이 같으며 다만 단위가 없을 뿐이다.
온도가 4˚C인 물은 그 부피와 질량의 값이 같다. 즉, 4˚C인 물 1㎤의 질량은 1g이며, 5㎤의 질량은 5g이다. 따라서 물의 부피는 바로 그 물의 질량이고, 그 값이 곧 밀도의 값이 된다. 그러나 수은 1㎤의 질량은 물보다 13.6배나 무거운 13.6g이다. 따라서 수은의 밀도는 13.6g/㎤이다.

일반적으로 물질의 밀도는 물의 질량 값에 대한 비로 나타내는데, 이것을 물질의 비중이라고 한다. 비중은 물과 비교하여 얼마나 무거운가, 또는 얼마나 가벼운가를 나타내는 물질의 특성이다. 예를 들면, 수은의 밀도가 13.6g/㎤이 라면 비중은 13.6이며, 이 값은 물보다 13.6배 무겁다는 뜻이다.


출처 천재지식백과