質量÷体積で密度を計算
0より大きい数値を入力してください。
密度×体積で質量を計算
0より大きい数値を入力してください。
質量÷密度で体積を計算
0より大きい数値を入力してください。
温度・気圧から空気密度を計算
乾燥空気を理想気体として近似します。標準的な海面気圧は1013.25hPaです。
気温は−273.15℃より高く、気圧は0より大きい数値を入力してください。
密度の計算式と求め方
密度は「単位体積あたりの質量」です。文部科学省の中学校卒業程度認定試験でも、密度[g/cm³]=質量[g]÷体積[cm³]として扱われています。
空気密度の計算方法
乾燥空気の密度は、気象庁の資料にある状態方程式p=ρRTを変形し、ρ=p÷(287×T)で近似します。pは気圧(Pa)、Tは絶対温度(K)、287は乾燥空気の気体定数(J・K⁻¹・kg⁻¹)です。摂氏温度には273.15を足してKへ変換します。
| 気温 | 気圧 | 乾燥空気の密度 |
|---|---|---|
| 0℃ | 1013.25hPa | 約1.2925kg/m³ |
| 15℃ | 1013.25hPa | 約1.2252kg/m³ |
| 20℃ | 1013.25hPa | 約1.2043kg/m³ |
| 30℃ | 1013.25hPa | 約1.1646kg/m³ |
同じ気圧なら温度が高いほど密度は小さく、同じ温度なら気圧が高いほど密度は大きくなります。実際の湿潤空気は水蒸気量でも変化するため、この計算は換気・送風量や実験の概算向けです。圧力の単位を先に換算する場合は圧力・単位換算計算ツールをご利用ください。
g/cm³とkg/m³の単位変換
| 基準 | g/cm³ | g/mL | kg/L | kg/m³ |
|---|---|---|---|---|
| 1 g/cm³ | 1 | 1 | 1 | 1,000 |
| 1 kg/m³ | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 1 |
1mL=1cm³、1L=1,000cm³=0.001m³です。形と寸法から先に体積を求める場合は体積・表面積計算ツール、単位だけを変換する場合は単位変換ツールをご利用ください。
密度・比重・濃度の違い
- 密度は単位体積あたりの質量で、g/cm³やkg/m³などの単位を持ちます。
- 比重は物質の密度と基準物質の密度の比で、単位はありません。水を基準にする場合、常温付近ではg/cm³の数値とおおむね近くなります。
- 濃度は溶液に含まれる溶質の割合などを表す量で、密度とは別の概念です。質量パーセント濃度・モル濃度・希釈は濃度計算ツールで計算できます。
主な物質の密度の目安
| 物質 | 密度の目安(g/cm³) | 備考 |
|---|---|---|
| 水 | 約1.00 | 温度により変化 |
| エタノール | 約0.79 | 温度・純度により変化 |
| アルミニウム | 約2.70 | 合金組成で変化 |
| 鉄 | 約7.87 | 材質で変化 |
| 銅 | 約8.96 | 純銅の目安 |
これらは概算用の目安です。密度は温度、圧力、組成、空隙などで変わるため、設計や品質管理では対象物の仕様値を使ってください。液体の密度と水深から静水圧を求める場合は圧力・単位換算計算ツールをご利用ください。
参考資料
- 文部科学省「中学校卒業程度認定試験問題」:密度=質量÷体積の式とg/cm³の例題。
- 産業技術総合研究所 NMIJ「国際単位系(SI)とは」:密度kg/m³と体積Lの単位。
- 気象庁監修「総観気象学基礎編」:乾燥大気の状態方程式と気体定数287J・K⁻¹・kg⁻¹。
よくある質問
密度の計算式は?
密度=質量÷体積です。質量をg、体積をcm³で入れると、密度はg/cm³になります。
質量と密度から体積を求めるには?
体積=質量÷密度で計算します。このツールの「体積を求める」タブで単位の違いも自動変換できます。
1g/cm³は何kg/m³ですか?
1g/cm³=1,000kg/m³です。また1g/cm³=1g/mL=1kg/Lです。
密度と比重は同じですか?
同じではありません。密度は単位体積あたりの質量で単位があり、比重は基準物質との密度の比で単位がありません。
水の密度は常に1g/cm³ですか?
概算では1g/cm³としますが、実際の密度は温度などで変化します。精密な計算では条件に応じた値を使ってください。
密度と濃度の違いは?
密度は単位体積あたりの質量、濃度は溶液中の溶質の割合などを表す量です。
空気の密度はどう計算しますか?
乾燥空気の近似では、空気密度kg/m³=気圧Pa÷(287×絶対温度K)です。このツールでは気温℃と気圧hPaを入力すると自動換算します。
気温15℃・1気圧の空気密度は?
気圧1013.25hPa、気温15℃の乾燥空気は約1.2252kg/m³です。湿度や空気組成により実際の値は変わります。