铜（化学符号：Cu）是一种常见的金属元素，因其优良的导电性、导热性和延展性，被广泛应用于电力、建筑、电子和制造业等领域，了解铜的密度不仅有助于工程设计和材料选择，还能帮助我们更深入地认识这种金属的物理特性。
铜的密度数值
铜的密度为 96 g/cm³（克每立方厘米），即在标准条件下（20°C，1个大气压），1立方厘米的纯铜质量约为8.96克，这一数值会因铜的纯度、温度及合金成分的不同而略有变化。
- 纯铜（电解铜）：8.96 g/cm³
- 黄铜（铜锌合金）：8.4–8.7 g/cm³
- 青铜（铜锡合金）：7.4–8.9 g/cm³
密度的影响因素
- 温度：金属的密度通常随温度升高而降低，因为热膨胀会导致体积增大，铜在熔融状态（1085°C）时的密度约为8.02 g/cm³，低于固态。
- 合金成分：添加其他金属（如锌、锡、镍）会改变铜的密度，含锌量高的黄铜密度较低。
- 晶体结构：铜是面心立方（FCC）结构，这种紧密堆积方式使其密度较高。
铜密度的实际应用
- 工业设计：工程师需计算铜部件的质量，例如电缆、散热片或管道，密度是关键参数。
- 材料鉴别：通过测量密度可区分纯铜与合金，或检测掺假材料。
- 考古与冶金：分析古代铜器的密度有助于推断其制作工艺和年代。
与其他金属的对比
铜的密度高于轻金属（如铝2.7 g/cm³），但低于重金属（如铅11.34 g/cm³），这一特性使其在平衡重量与性能时成为理想选择，
- 电力行业：铜的密度虽高于铝，但导电性更优，故高压电缆仍优先选用铜。
- 汽车制造：为减重，部分零件改用铝合金，但关键导电部件仍依赖铜。
如何测量铜的密度？
实验室中常用 排水法：
- 称量铜样品的质量（m）。
- 将其浸入水中，测量排开水的体积（V）。
- 密度计算：ρ = m/V。
延伸知识：铜的独特性质
- 导电性：仅次于银，是电力传输的首选材料。
- 耐腐蚀性：表面易形成氧化膜（铜绿），保护内部不被进一步腐蚀。
- 可回收性：铜可无限循环利用，且回收能耗仅为开采的15%。
铜的密度（8.96 g/cm³）不仅是其物理特性的体现，更直接影响工业应用，从古罗马水管到现代芯片，铜的合理利用离不开对其密度的精准认知，随着新材料技术的发展，铜合金的密度优化或将成为研究热点。
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