Περιεχόμενο
Υπολογίζετε την πυκνότητα ενός στερεού αντικειμένου, ενός υγρού ή ενός αερίου μετρώντας τον όγκο του, το ζυγίζετε για να καθορίσετε τη μάζα του και χρησιμοποιώντας την πυκνότητα του τύπου (∂) = μάζα (Μ) ÷ όγκος (V). Είναι μια εύκολη μαθηματική λειτουργία για να αναδιατάξετε αυτήν την εξίσωση, ώστε να μπορείτε να υπολογίσετε τη μάζα από την πυκνότητα:
Μ = ∂ × V
Γιατί θα θέλατε να το κάνετε αυτό; Η μάζα θα πρέπει να είναι εύκολο να προσδιοριστεί - το μόνο που έχετε να κάνετε είναι να βγείτε από την κλίμακα σας και να κάνετε κάποια ζύγιση, έτσι; Στην πραγματικότητα, δεν μπορείτε ποτέ να το κάνετε αυτό, ειδικά όταν ασχολείστε με ένα υγρό ή ένα πολύ βαρύ στερεό που είναι πολύ μεγάλο για την κλίμακα σας. Επειδή οι πυκνότητες των περισσότερων στερεών και υγρών καταγράφονται σε πίνακα, μπορείτε να αναζητήσετε την πυκνότητα της υπό εξέταση ουσίας. Όσο είστε σε θέση να μετρήσετε τον όγκο που καταλαμβάνεται από την ουσία, το οποίο είναι εύκολο αν είναι σε ένα δοχείο, θα γνωρίζετε τη μάζα του.
Πώς να βρείτε την πυκνότητα
Η πυκνότητα είναι μια σταθερή ποσότητα και επειδή δεν αλλάζει ποτέ, μπορεί να είναι ένας συντελεστής αναλογικότητας μεταξύ μάζας και όγκου για οποιαδήποτε δεδομένη ουσία. Με άλλα λόγια, καθώς ο όγκος αυξάνεται, το κάνει και η μάζα. Αν σχεδιάσατε αυξανόμενες τιμές όγκου έναντι των αντίστοιχων αυξήσεων μάζας σε ένα γράφημα, θα έχετε μια ευθεία γραμμή με κλίση ίση με την πυκνότητα της ουσίας.
Συνήθως δεν χρειάζεται να πάτε στο πρόβλημα να σχεδιάσετε ένα γράφημα, όμως. Εφόσον γνωρίζετε τη σύνθεση ενός στερεού, μπορείτε να αναζητήσετε την πυκνότητα ενός πίνακα. Εάν έχετε ένα υγρό, θα θελήσετε να αναζητήσετε τη συγκεκριμένη βαρύτητα, η οποία είναι η πυκνότητα σε σύγκριση με την πυκνότητα του νερού. Για παράδειγμα, το ειδικό βάρος της αιθυλικής αλκοόλης είναι 0,787. Δεδομένου ότι η πυκνότητα νερού είναι 1 g / ml, αυτό σημαίνει ότι η πυκνότητα αλκοόλης είναι 0.787 g / ml.
Εάν έχετε μια λύση άγνωστης σύνθεσης, λοξοτομείτε τη συγκεκριμένη βαρύτητα, αλλά μπορείτε να τη μετρήσετε. Το εργαλείο για να γίνει αυτό ονομάζεται υγρόμετρο. Αφήσατε να επιπλέει στο υγρό και να διαβάσετε τη συγκεκριμένη βαρύτητα από το βαθμολογημένο σήμα που αγγίζει μόνο την επιφάνεια.
Πυκνότητα στη μαζική μετατροπή
Η πυκνότητα μετράται σε μια ποικιλία μονάδων, συμπεριλαμβανομένων των γραμμαρίων / χιλιοστόλιτρο, κιλά / κυβικό μέτρο και κιλά / κυβικό πόδι. Όταν κοιτάζετε προς τα πάνω την πυκνότητα, βεβαιωθείτε ότι εκφράζεται στις μονάδες που χρησιμοποιείτε για να μετρήσετε την ένταση, ή θα πάρετε μια ανακριβή τιμή για τη μάζα. Ακολουθούν ορισμένοι παράγοντες μετατροπής
1 kg / m3 = 0,001 g / ml = 0,062 lb / ft3.
Αν χρησιμοποιείτε αντίστοιχες μονάδες για πυκνότητα και όγκο, μπορείτε να υπολογίσετε τη μάζα από την πυκνότητα και να την πάρετε σε αντίστοιχες μονάδες χρησιμοποιώντας την εξίσωση Μ = ∂V. Αφού γνωρίσετε τη μάζα, μπορείτε πάντα να την μετατρέψετε σε διαφορετικές μονάδες εάν είναι απαραίτητο.
Παραδείγματα τύπων πυκνότητας
1. Ποια είναι η μάζα ενός φιαλιδίου τετραχλωράνθρακα των 2 ml;
Το ειδικό βάρος του τετραχλωράνθρακα είναι 1.589. Δεδομένου ότι ο όγκος του δείγματος μετράται σε χιλιοστόλιτρα, διαιρέστε το ειδικό βάρος από την πυκνότητα του νερού σε g / ml για να πάρετε την πυκνότητα στις μονάδες αυτές. Κάνοντας αυτό, θα βρείτε την πυκνότητα να είναι 1.598 g / ml. Τώρα εύκολη στη χρήση της εξίσωσης πυκνότητας προς μαζική μετατροπή για να βρείτε τη μάζα:
Μ = ∂ × V = 1.589 g / ml χ 2 ml = 3.178 g.
2. Πώς βρίσκετε τη μάζα ενός μεγάλου χρυσού αγάλματος χωρίς να το ζυγίζετε;
Κατ 'αρχάς, μετρήστε την ένταση, σε λίτρα, χρησιμοποιώντας τη μέθοδο εκτόπισης νερού. Στη συνέχεια, αναζητήστε την πυκνότητα του χρυσού, που είναι 19.320 kg / m3. Για να μετατρέψετε σε γραμμάρια ανά λίτρο, απλά πρέπει να πολλαπλασιάσετε κατά 1, οπότε η πυκνότητα είναι 19.320 g / l. Τώρα μπορείτε να υπολογίσετε τη μάζα από την πυκνότητα χρησιμοποιώντας τον τύπο Μ = ∂V και λάβετε την απάντηση σε γραμμάρια.