비중

비중

고체와 액체의 경우 일반적인 표준은 4℃의 물이다. 물의 밀도는 4℃에서 1g/cm³이다. 예를 들어 액체수은의 밀도는 13,600㎏/m³이므로 비중은 13.6이다. 기체는 보통 건조한 공기와 비교하는데, 건조한 공기의 밀도는 표준상태(0℃, 1기압)에서 1.29kg/m³이다. 밀도가 표준상태에서 1.97kg/m³인 이산화탄소 기체의 공기에 대한 비중은 1.53이다. 비중은 같은 단위를 가진 두 양의 비율이므로 단위가 없다.

부력과 비중은 깊은 관련이 있다. 어떤 물질의 비중이 유체보다 작으면 그 물질은 유체 위에 떠 있을 것이다. 헬륨을 가득 채운 기구는 하늘을 날아다니고 기름은 물 위에 유막(油膜)을 형성하며, 납은 수은 위에 떠 있게 된다. 물질의 비중은 그 물질의 특성이다.

한 물질의 비중은 서로 다른 시료에서도 그 시료가 순수하고 조성이 같으며 빈 곳이나 함유물이 없다면 같은 값을 갖는다. 그래서 비중은 미지의 물질을 확인하는 데 이용된다. 비중은 그밖에도 여러 분야에서 이용된다. 보석학자들은 비슷한 보석을 구별해내는 데 이용한다. 화학자들은 반응의 진행 정도나 용액의 농도를 확인하는 데, 자동차 역학에서는 전지의 유체와 부동액을 시험하는 데 이용된다.

비중은 역사를 통해서 광석을 선광하는 데 이용된 기본적인 방법이다. 비중의 차이를 이용하는 선광법에는 패닝(panning), 지깅(jigging), 쉐이킹(shaking), 나사선형 선광(spiral separation), 중액선광 등이 있다. 철·마그네시아·중금속이 풍부한 암석은 비중이 크고, 알칼리·실리카·물이 많은 암석은 비중이 작다. 비중은 쉬운 방법으로 정밀하게 측정할 수 있기 때문에 화학과 공업에 널리 사용된다.

예를 들어 비중을 측정하는 것은 새로운 액체 화합물의 특성을 밝히는 과정의 일부로 쓰인다. 탄소와 수소, 산소만을 포함하고 있는 대부분의 유기화합물의 비중은 1보다 작다. 비중을 측정하는 기구들로는 졸리 저울, 웨스트팔 저울, 비중병, 액체비중계 등이 있다.