يمكنك حساب كثافة جسم صلب أو سائل أو غاز عن طريق قياس حجمه ووزنه لتحديد كتلته واستخدام الصيغة
\ delta = \ frac {m} {V}
أين∂كثافةمهو الكتلة والخامسهو الحجم. إعادة ترتيب هذه المعادلة عملية حسابية سهلة بحيث يمكنك حساب الكتلة من الكثافة:
م = \ دلتا \ مرات الخامس
لماذا تريد أن تفعل هذا؟ يجب أن يكون من السهل تحديد الكتلة - كل ما عليك فعله هو إخراج الميزان الخاص بك والقيام ببعض الوزن ، أليس كذلك؟ في الواقع ، لا يمكنك دائمًا القيام بذلك ، خاصةً عندما تتعامل مع سائل أو مادة صلبة ثقيلة جدًا كبيرة جدًا بالنسبة لميزانك. نظرًا لأنه تم جدولة كثافات معظم المواد الصلبة والسوائل ، يمكنك البحث عن كثافة المادة المعنية. طالما أنك قادر على قياس الحجم الذي تشغله المادة ، وهو أمر سهل إذا كانت في وعاء ، فستعرف كتلتها.
كيف تجد الكثافة
الكثافة كمية ثابتة ، ولأنها لا تتغير أبدًا ، يمكن أن تكون عامل تناسب بين الكتلة والحجم لأي مادة معينة. بعبارة أخرى ، كلما زاد الحجم زادت الكتلة. إذا رسمت قيمًا متزايدة للحجم مقابل الزيادات المقابلة في الكتلة على الرسم البياني ، فستحصل على خط مستقيم بميل يساوي كثافة المادة.
لا تحتاج عادةً إلى الخوض في مشكلة رسم رسم بياني. طالما أنك تعرف تكوين مادة صلبة ، يمكنك البحث عن الكثافة في جدول. إذا كان لديك سائل ، فأنت تريد البحث عن جاذبيته النوعية ، وهي الكثافة مقارنة بكثافة الماء. على سبيل المثال ، الثقل النوعي للكحول الإيثيلي هو 0.787. نظرًا لأن كثافة الماء تبلغ 1 جم / مل ، فهذا يعني أن كثافة الكحول تبلغ 0.787 جم / مل.
إذا كان لديك محلول ذو تركيبة غير معروفة ، فلا يمكنك البحث عن جاذبيتها النوعية ، ولكن يمكنك قياسها. الأداة للقيام بذلك تسمى مقياس الرطوبة. تتركها تطفو في السائل وتقرأ الجاذبية النوعية من العلامة المتدرجة التي تلامس السطح.
الكثافة للتحويل الشامل
تُقاس الكثافة بمجموعة متنوعة من الوحدات ، بما في ذلك جرامات / مليلتر ، كيلوجرام / متر مكعب ، رطل / قدم مكعب. عندما تبحث عن الكثافة ، تأكد من التعبير عنها بالوحدات التي تستخدمها لقياس الحجم ، أو ستحصل على قيمة غير دقيقة للكتلة. فيما يلي بعض عوامل التحويل الشائعة
1 كجم / م3 = 0.001 جم / مل = 0.062 رطل / قدم3.
إذا كنت تستخدم الوحدات المقابلة للكثافة والحجم ، فيمكنك حساب الكتلة من الكثافة والحصول عليها بالوحدات المقابلة باستخدام المعادلةم = ∂V. بمجرد معرفة الكتلة ، يمكنك دائمًا تحويلها إلى وحدات مختلفة إذا لزم الأمر.
أمثلة على صيغة الكثافة
1. ما هي كتلة قارورة 2 مل من رابع كلوريد الكربون؟
تبلغ الثقل النوعي لرابع كلوريد الكربون 1.589. نظرًا لأن حجم العينة يقاس بالملليترات ، اقسم الجاذبية النوعية على كثافة الماء بالجرام / مل للحصول على الكثافة في تلك الوحدات. عند القيام بذلك ، تجد أن الكثافة تساوي 1.598 جم / مل. أصبح من السهل الآن استخدام معادلة تحويل الكثافة إلى الكتلة لإيجاد الكتلة:
م = \ دلتا \ مرات V = 1.589 \ مرات 2 = 3.178 \ نص {جرام}
2. كيف تجد كتلة تمثال ذهبي كبير دون وزنه؟
أولاً ، قم بقياس الحجم باللترات باستخدام طريقة إزاحة الماء. بعد ذلك ، ابحث عن كثافة الذهب ، وهي 19320 كجم / م3. للتحويل إلى جرامات لكل لتر ، تحتاج ببساطة إلى الضرب في 1 ، وبالتالي تكون الكثافة 19،320 جم / لتر. يمكنك الآن حساب الكتلة من الكثافة باستخدام الصيغةم = ∂Vواحصل على الجواب بالجرام.