気体をさらに加熱すると、膨張して大きくなるのであれば、密度は温度によって(状態変化はしない間の温度)

気体をさらに加熱すると、膨張して大きくなるのであれば、密度は温度によって(状態変化はしない間の温度)によって変わるのですか？学校では密度は物質によって一定と習いました。教えてください。

No.6 回答者： 63904702s 回答日時： 2018/08/27 03:42

密度は物質によって一定>

これには「一定の条件のもとでは」という前提条件が付くんだよ。
一般的には「２０度」での話です。
多分学校でも教えていると思うが。
ほとんどは聞き漏らしているんだよね。
全体を見ないで一部だけをやり玉に挙げる。
こういう質問を「上げ足取り」と言うのだが。

参考までに、
陸上１００メートルの競技では、風速が２メートルを超すと「追い風参考記録」となり、正式な記録とならないのと似たようなもの。

No.5 回答者： むらさめ 回答日時： 2018/08/26 09:48

>密度は温度によって(状態変化はしない間の温度)によって変わるのですか

変化します、通常は気体と同様に温度上昇により固体も液体も膨張します、
水は例外的に4℃で密度最大となります

>密度は物質によって一定
非常にアバウトで答え難いです。
前の回答で”イカレタ先生”というのがありますが、全くその通りだと思います。色々なことを端折って教えていると思います。

私は冶金屋なので金属材料を例に挙げますが、
金属などは固体で同じ組成であるにも関わらず、熱処理や加工により相変態を起こすと結晶構造が変化して同じ物質でも密度が変わることがあります。

温度の変化でも、相変態を起こし結晶構造が変わって急激な密度の変化を起こします。
鉄Fe(純鉄)は常温で体心立方格子bccの結晶構造をもち、温度上昇とともに膨張していいきますが、ある温度(911℃)で結晶構造が面心立方格子fccに相変態し急激に収縮します。
そしてまた加熱温度上昇とともに体積膨張し、ある温度(1392℃)で結晶構造がfccからbccへと戻り(相変態し)その時に急激に体積膨張を起こします、
その後また温度上昇とともに体積が膨張していき、1536℃で固体から液体の鉄となります。
鉄は温度の変化で固体でも相変態を起こして体積が変わりますが、質量は変化しないので、当然密度も変化します。
ただ、密度変化のデータはあまり見たことがないですね、金属便覧などを観ると出ているのでしょうが調べる気力は私にはないです。
製造現場にいると密度変化よりも寸法精度が要求されますし、純鉄が使用されるのはあまりないですし…。

中学高校辺りの化学は表面的な現象をなぞっている事が多いので、結構アバウトで不正確なのと、先生も実際に化学の現場に出ていない人だと誤解している事が多いですね。

No.4 回答者： head1192 回答日時： 2018/08/24 15:46

個体や液体の場合、温度による体積変化はあまりないので「物質によって一定」とみなすこともできます。

（あくまで「みなす」であって、「一定である」わけではない）

しかし気体は体積変化が大きいので、個体や液体に当てはめたことをそのまま転用することはできません。
・1立方センチあたり1グラムの気体があれば、その密度は1グラム／立方センチです。
・その気体が5立方センチに膨らめば、密度は1÷5で０.2グラム／立方センチになります。

密度とはあくまで単位体積あたりの物質の重さのことであり、物質の種類によって決まっているわけではありません。

No.3 回答者： NiPdPt 回答日時： 2018/08/24 14:00

あなたが教わったことを誤解しているだけでしょう。

そこまで酷い間違いを教えるとは思えませんからね。
普通、密度といえば単位体積あたりの質量のことです。
気体であれば、温度上昇とともに体積が増えますので密度は低下します。

その一方で、人口密度といえば単位体積あたりの人の数です。仮に、同じ温度、圧力における気体に含まれている分子の密度（単位体積あたりの分子の数）の話であれば、物質によらず一定です。

しかし、その密度というのは単位体積あたりの質量の意味ではないし、温度が変化すれば変化するようなものです。
そもそも、「密度は物質によって一定と習いました。」という記述の中に、温度を変化させるようなことは何も書いてありません。あなたが勝手にくっつけたことでしょうか。
いずれにせよ、他人の説明を誤解して、さらに自分の妄想を膨らませたようなことが正しいわけがありません。もっと物事を正確に理解するよう努力すべきでしょう。やっていることがいい加減すぎます。

No.2 回答者： doc_somday 回答日時： 2018/08/24 13:58

＞密度は物質によって一定

それは温度・圧力一定で状態変化無しの場合のみ。かなりイカレタ先生だと思います。

No.1 回答者： garakabu12 回答日時： 2018/08/24 13:19

それはね。

小さい子たちが混乱しないように簡単に説明しているからですよ。
密度は基本的に一定の温度の下における固体として教えています。
おっしゃるように、気体ではご存知のように温度の上昇に伴って体積が増加し、
密度が小さくなります。これを利用したのが熱気球ですね。
また、液体の水も温度によって密度が変わります。
これは水素結合によるもので、4℃の水が最も高密度となります。
アルキメデス法で密度を計る際には水温の校正が必要です。