如何形容翡翠的密度大?

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“密度”是一个物理学概念,它表示物体的质量(g)和体积(cm^3)的比值,用公式表示就是: 密度=质量/体积 用字母表达就是: ρ=m/V (1) 从上述数学公式(1)可以看出,物体密度的大小取决于质量和体积两个因素。 那么,对于同一种物质,当质量和体积相同时,其密度也相同;当质量和体积不相等时,其密度也不同。 比如,两块重都是200g的铁,一块体积是50cm^3,另一块体积是30cm^3,则前者密度是4g/cm^3,后者密度是6.7g/cm^3。这就是通过质量与体积计算密度的例子。 但是,生活中有一些物质是不能按照公式(1)来计算密度的。因为它们不具备可测量性或无法准确测出。

举例来说,空气的密度用公式(1)是无法计算的,因为空气有重量但是难以测量,它的体积更是无法精确到cm^3的程度。我们通常说空气的密度是1.29kg/m^3,这个数值只是近似值,并非实际值。 同样,我们常有人说“水比油重”,这里的“重”其实是相对密度(也叫比重)的概念。如果用公式(1)来比较水和油的密度,显然是不合适的。 因为油脂的体积变化较大,而水的体积相对较小。如果规定一个标准状态,即把水和油分别冷却到一定的温度,使它们的体积都变成1立方分米,再通过公式(1)进行衡量,才能得出准确的数值。

自然界中的物质千差万别,除了空气和部分气体可以采用公式(1)来计算密度外,大部分物质都不能直接用该公式来计算。 对于不能直接采用公式(1)算得密度的物质,我们可以换一个思路,也就是从物质的组成入手,通过计算得到每个分子的平均分子量,然后乘以阿伏伽德罗常数,就能得到物质的密度。这种由物质微观构成计算出来的密度,叫作摩尔密度。所有物质的摩尔多于等于该物质相对原子质量的1/N(N为阿伏伽德罗常数)倍。 比如,1mol葡萄糖的分子量是180,1mol氨气的分子量是17,则两者的摩尔密度分别是180g/mol和17g/mol。又因为180=17×10^3,所以两者密度之比等于10^3倍。这与直接利用公式(1)得出的相对密度是一致的。

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