Да, у графена есть такое свойство,как плотность. Только поскольку графен - это вещество с плоским расположением атомов, то и плотность у него не объемная, а поверхностная. И, если не подводит память, равна она примерно 0,77 мг/кв.м
В предложенных ограничениях - температура 0 градусов по Цельсию (273 К), самым лёгким веществом, точнее - веществом с минимальной плотностью, является литий. Его плотность 0,534 грамма на куб. см, почти вдвое легче воды.
Есть, правда, материалы с ещё меньшим объёмным весом (арогели или даже банальная пробка), но это именно материалы, а не вещества.
Условие плавания тел в общем виде такое (из учебника Физика-7): если сила Архимеда (выталкивающая сила) больше силы тяжести действующую на тело, то тело всплывает и плавает на поверхности воды. Из него вытекает условие плавание, связанное со средней плотностью тел и жидкости. Первые два примера это и есть примеры, вытекающие из данного условия.
Третий пример, связан с силами поверхностного натяжения (мне на всю жизнь запомнился плавание стальной иглы на поверхности воды, оказывается перед опытом наш учитель просто несколько раз прокатывал иголку пальцами, тем самым смазывая его жиром). То есть в данном случае кроме силы Архимеда возникает еще и сила поверхностного натяжения, направленная вверх.
Четвертый пример, большая скорость движения (катера на крыльях). Архимедова сила + подъемная сила.
Отдельно можно выделить пятый пример, когда тело плавает за счет воздушной подушке. (суда на воздушных подушках под "юбками"). Архимедова сила + сила давления воздуха.
Значит еще более в общем виде условие плавание можно написать так: сила тяжести меньше сила Архимеда плюс еще какие-то силы, направленные вверх.
Увы, найти больше информации, чем та, что распространена в интернете и в частности в Википедии, не удалось:
Рассчитать же плотность сплава, исходя из удельной плотности и процентного содержания его компонентов, - дело бессмысленное. Даже для двухкомпонентного "галлий плюс индий" ошибка составляет больше чем 10 %.
Это все газы с молекулярной массой, меньшей 29. Из элементарных - водород (Н2, 2), гелий(Не, 4), азот (N2, 28) и неон (Ne, 20). Ещё есть химические соединения, которые при нормальных условиях являются газами - метан (СН4, 16), аммиак (NH3, 17), ацетиллен (С2Н2, 26), диборан (В2Н6, 27), угарный газ (СО, 28), этен (С2Н4, 28). Если температурой нормальных условий считать 20 С, то можно добавить фтороводород (HF, 20. Тплав = 19,5 С). А если 27 С - то ещё синильную кислоту (HCN, 27. Тплав = 25,7 С).
Итого насчитали 10 - 12.
Ну, и конечно, куча жидкостей, пары которых легче воздуха - в первую очередь, вода (Н2О, 18).
