密度計算:密度・質量・体積を求める
求めたい量を選び、残りの2つを単位つきで入力してください。すべてSI単位に換算してから計算し、途中式と、よく使う単位での結果を表示します。
計算方法
密度とは?公式と求め方
密度(記号ρ、ロー)は、一定の体積あたりにどれだけの質量があるかを表す量です。簡単にいえば「1cm³あたり何gか」です。
ρ=m÷V(密度=質量÷体積) · 変形するとm=ρ×V、V=m÷ρ
SI単位はkg/m³です。理科や化学の授業、実験ではg/cm³やg/mLがよく使われます。1g/cm³=1g/mL=1kg/L=1000kg/m³です。
計算例
質量500gの物体を水に沈めたところ、体積が200cm³でした。密度はいくつでしょうか。
- 質量をkgに:m=500g×0.001=0.5kg
- 体積をm³に:V=200cm³×10⁻⁶=0.0002m³
- 代入:ρ=0.5kg÷0.0002m³=2500kg/m³
- g/cm³に換算:2500kg/m³÷1000=2.5g/cm³。アルミニウム(2.699g/cm³)より少し小さい値です。
単位をg・cm³のままにするなら、500÷200=2.5g/cm³と1回の割り算で求められます。
単位換算
| 単位 | SI単位で |
|---|---|
| 1g・1mg・1t | 0.001kg・10⁻⁶kg・1000kg |
| 1lb(ポンド) | 0.45359237kg(定義値) |
| 1mL=1cm³ | 10⁻⁶m³ |
| 1L=1dm³ | 0.001m³ |
| 1米ガロン | 3.785411784L(定義値) |
| 1g/cm³=1g/mL=1kg/L | 1000kg/m³ |
| 1lb/ft³ | 約16.01846kg/m³ |
換算係数はBIPMのSI文書とNIST(SP 811、Handbook 44)によります。
主な物質の密度
| 物質 | 密度(g/cm³) |
|---|---|
| 空気(乾燥) | 0.001205 |
| ポリエチレン | 0.93 |
| 水 | 1.000 |
| コンクリート | 2.3 |
| アルミニウム | 2.699 |
| 鉄 | 7.874 |
| 銅 | 8.96 |
| 鉛 | 11.35 |
| 金 | 19.32 |
値の出典:NIST X-Ray Mass Attenuation Coefficients 表1・表2(一部はNISTの公称値)。温度、圧力、組成によって密度は変わり、気体では特に大きく変わります。
よくある質問
密度の求め方は?
質量を体積で割ります(ρ=m÷V)。例:体積10cm³で質量79gの鉄なら、79÷10=7.9g/cm³です。単位はそろえて計算してください(gとcm³、またはkgとm³)。
密度とは簡単にいうと何ですか?
同じ体積あたりの重さ(質量)です。1cm³あたりの質量が大きい物質ほど密度が大きく、水(1g/cm³)より密度が小さい物質は水に浮きます。
g/cm³をkg/m³に換算するには?
1000を掛けます。1g=0.001kg、1cm³=0.000001m³なので、1g/cm³=1000kg/m³です。逆は1000で割ります(7874kg/m³=7.874g/cm³)。
密度と体積から質量を求めるには?
質量=密度×体積(m=ρV)です。例:密度1kg/Lの水1Lは1kg、水1m³は1000kg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(V=m÷ρ)です。例:密度2.3t/m³のコンクリート2tは、2÷2.3≒0.87m³になります。
出典・根拠
- SI Brochure 9th ed.: BIPM – The International System of Units (SI Brochure), 9th ed. 2019, Table 8: litre and tonne
- NIST SP 811 App. B.9: NIST SP 811 – Guide for the Use of the SI, Appendix B.9: conversion factors by quantity (density, mass, volume)
- NIST HB 44 App. C: NIST Handbook 44 (2026), Appendix C – General Tables of Units of Measurement (pound = 0.453 592 37 kg, gallon = 3.785 411 784 L)
- NIST SRD 126: NIST X-Ray Mass Attenuation Coefficients, Table 1: element densities (nominal)
- NIST SRD 126: NIST X-Ray Mass Attenuation Coefficients, Table 2: densities of compounds and mixtures (water, air, concrete, plastics)
更新日:
関連ツール
- モル質量・分子量 計算ツール化学式からモル質量(g/mol)と分子量を計算。かっこ付きの式やCuSO4·5H2Oのような水和物に対応し、元素ごとの質量パーセント、途中式、n = m/Mの換算も表示します。
- 元素周期表(インタラクティブ)見やすい元素周期表。全118元素の原子量(IUPAC)、電子配置、融点・沸点、密度、発見年を表示。元素名・元素記号・原子番号で検索し、族や状態で絞り込めます。
- 比例・反比例の計算比例・反比例の計算を途中式つきで行います。対応する2つの値aとb、新しい値cを入力すると、cに対応するxと1あたりの値をすぐに求めます。
- 指数表記の変換ツール(計算過程つき)数値を指数表記(a×10ⁿ)に変換、または元の数に戻せるツールです。E表記、SI接頭語つきの工学表記、有効数字にも対応し、計算過程を表示します。
- 有効数字の計算機:桁数の判定・丸め・掛け算と足し算有効数字の桁数を数え、有効数字n桁に四捨五入し、掛け算・足し算のルールで計算します。有効な桁を強調し、計算方法を手順で表示します。
- 累乗計算機(べき乗・ルート・対数)累乗・べき乗の計算を途中式付きで。マイナスや分数の指数、n乗根、底を自由に選べる対数(log・ln)にも対応し、正確な値と指数表記を表示します。