矿泉水瓶盖通常由 高密度聚乙烯(HDPE) 或 聚丙烯(PP) 制成:
HDPE:密度约为 0.941~0.965 g/cm³;
PP:密度约为 0.89~0.91 g/cm³。
与水的密度对比
水的密度在常温常压下约为 1 g/cm³。
由于 HDPE 和 PP 的密度均小于 1 g/cm³,因此矿泉水瓶盖的密度比水小。一、纸的主要材质与密度特性
原材料与密度
纸的主要原料为植物纤维(如木材、芦苇、秸秆等),纤维本身的密度约为 1.3~1.5 g/cm³,大于水的密度(1 g/cm³)。但纸的实际密度需考虑其内部结构:
纸由纤维交织而成,内部含有大量孔隙(空气填充),导致整体密度降低。
常见纸张的实测密度
普通打印纸(A4 纸):密度约为 0.7~1.2 g/cm³,具体取决于纸张厚度和压实程度;
卡纸(如名片纸):密度约为 0.8~1.4 g/cm³;
卫生纸、餐巾纸:密度更低(约 0.3~0.6 g/cm³),因纤维疏松且孔隙率高。孔隙率对密度的影响
纸的密度 = (纤维质量 / 纸张总体积),而孔隙(空气)占比越高,总体积越大,密度越低。例如:
未吸水的普通纸:因孔隙存在,整体密度可能接近或略小于水(如密度 0.9 g/cm³ 时会漂浮);
压实的厚纸(如硬纸板):孔隙率低,密度可能超过 1 g/cm³。
吸水性的作用
纸接触水后会吸水,纤维膨胀填充孔隙:
吸水后,纸张重量增加,体积变化较小,密度可能超过水,导致下沉;
未吸水时,若密度小于水则漂浮(如薄纸、纸巾),若接近或大于则下沉(如厚硬纸)。
三、生活中的现象验证
漂浮案例
一张干燥的 A4 纸轻轻放入水中,会漂浮一段时间,因初始密度小于水;
卫生纸、餐巾纸因疏松多孔,密度极低,会长期漂浮。
下沉案例
厚硬纸板(如纸箱板)干燥时密度可能接近 1 g/cm³,放入水中会缓慢下沉;
吸水后的普通纸,因纤维吸水增重,通常会逐渐下沉。
四、结论:纸的密度具有可变性
干燥状态下:
多数普通纸(如打印纸、薄纸)的整体密度略小于水,因此初始会漂浮;厚硬纸的密度可能接近或略大于水,可能下沉。
吸水后:
纸张因吸水导致密度超过水,最终会下沉。
总结
纸的密度与水的对比并非绝对:其密度受材质、加工工艺(压实程度)、孔隙率影响,干燥时可能小于或接近水,吸水后则大于水。从常见现象看,干燥薄纸的密度小于水,而厚纸或吸水后的纸密度更大,这也是 “纸船漂浮” 和 “湿纸下沉” 的原因。
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