比重について

質問

比重が１より小さい物質は水に浮くのでしょうか？また、
１より大きい物質は水に沈むのでしょうか？
比重が１の場合はどうなるのでしょうか？

回答No.7

Julius · ベストアンサー

ちょと気になったので補足します。

密度と比重は厳密には違います。
密度は単位体積辺りの質量ですが、
比重はあくまでも密度の比で、通常は
4 ℃の水の密度に対する比です。

物性などで比重を調べると、d_4^20 (下付きの"4"と上付きの"20")などと書かれていた
りしますが、これは20度における密度を4度における水の密度(0.999973 g/cm^3)で
割ったものです。
だから、例えば水の20度における比重は、水の20度における密度(0.998206 g/cm^3)
を0.999973 g/cm^3で割った、0.99823ということになります。

さて、水よりも密度が軽い固体は水に浮きますし、
水よりも密度が重い固体は水に沈みます。水の密度と全く同じ固体であれば、
水の中に漂った状態になります。

そのことを利用して、簡易的に固体の比重が測定されます。
水(水よりも軽い場合はアルコールなど)に
塩(NaClやHgCl2など)を添加しますと密度が重たくなります。
そこへ比重を測定したい固体を、十分水溶液に馴染ませて(表面の気泡を追い出して)沈ましておいて、
徐々に塩の水溶液を加えて行きます。
固体が浮き上がり、水面まで浮き上がらずに
水溶液中でふわふわと漂った時、
水溶液と固体の密度が等しくなったことを意味します。
比重計量計と呼ばれる、重しと目盛りがついた浮きで、
その時の水溶液の比重が測定されます。

未だに「密度」ではなく「比重」の値がしばしば登場するのは、
上記の比重測定法が結構頻繁に使われるからです。

お礼

詳しい説明をありがとうございました。
勉強になりました。

回答No.6

housyasei-usagi

物の形状まで考慮すると，単純に比重１より重い物は水に沈むとも言えません。比重７ぐらいの鉄の船が浮いているのですから。

浮力は押しのけた水（流体）の分作用します。船の水面より下の部分の体積と同じ体積分の水の重さに相当する力が浮力となります。
船の断面は大雑把にＵ型なので，沈んだ部分はほとんど比重の小さい空気なので浮くわけです。

ちょっとひねくれた回答かもしれませんが，御参考まで。

回答No.5

dejiji-

温度によって、というのは液体の場合を指していますね。液体の場合は普通温度が上がると、比重は軽くなります。（例えばお酒を電子レンジで燗をすると、溢れてしまう。・・そこまで入れなければいいのですがのん兵衛なもので。）これは温度の上昇で体積が増えるので、こぼれてしまう。逆に同じ体積だったら重さが軽くなる。
しかし、固体の場合は１より重ければ沈み、軽ければ浮く。１の場合は水の比重が一定であり、動かない（水面がゆれたりしない）状態であればそのものを入れた位置で停止する。（水中で止まる。）
この状態で水の温度を上げると入れたものは沈み、水を冷やすと浮き上がる。と言う状態になると思います。（こんな玩具ありませんでしたか。）

回答No.4

einsteins

みなさんの回答は水に混ざらないものの場合って事に注意して下さいね。

温度が変わらなければ、というのは、温度が変わると比重は変化するからと言うNo.3さんが答えているとおりなのですが、追記で．．．。
一般に、温度が低くなると物の体積は減りますよね。（有名な例外では水で、凍ると体積が増えます。）ですから、1mL辺りの重さも変わるので、温度が変われば密度も変わります。って事で比重も温度によって変わるのです。

回答No.3

noname#6200

水に限らず物質は多かれ少なかれ温度によって比重は変わります。
一般的に温度が高くなると比重は小さく、低くなると比重は大きくなります。
水の場合ですがこいつは少し変わっていて4度で最大(１立方センチメートルあたり0.999973gつまりほぼ1g)になります。

回答No.2

ymmasayan

比重が１より小さいと水に浮きます。比重が小さいほど
水面上に物質がたくさん出ます。
比重が１より大きいと水中に沈みます。
比重が１だと水中を漂います。

No.1さんも言われていますが水の比重を1とした時の話です。

回答No.1

noname#6200

温度によって違うんですが水を完全に比重1とすると
１より小さい物質は水に浮く.
１より大きい物質は水に沈む.
比重が１の場合は他に何にも力が加わらなければ動かないとおもう。

補足

回答ありがとうございます。
温度によって違うとはどういうことなんでしょうか？