Обемът е количеството пространство, което дадено вещество заема в три измерения, независимо дали това количество се измерва в кубични сантиметри, кубически ярда или друга единица обем. Веществото може да бъде твърдо, течно или газово. Теглото или масата не играят никаква роля при отчитането на обема. Ако някой иска да знае плътността на вещество, което заема обем, тогава трябва да се въведе маса.
Уравнението
Математическата връзка между плътността и обема е проста.
Математическото уравнение е D = M / V. Плътността е равна на масата, независимо дали е в грамове, лири или друга единица, разделена на обема, който масата заема. Ако парче метал тежи 25 g и има обем 5 куб. См, плътността му е 25 г / 5 куб. См = 5 г на куб. См.
Закон за идеалния газ
Законът за идеалния газ илюстрира как, ако уравнението съдържа обем, терминът плътност може да го замести с добър ефект. Този газов закон обикновено гласи PV = nRT, където P е налягане, n е броят на разглежданите мола газ, R е идеалната газова константа, а T е температурата. Сега броят на моловете е свързан с масата или теглото и може да се запише n = m / MW, където m е масата на газа, а M е неговото молекулно тегло. Тогава уравнението на идеалния газ може да бъде написано PV = (m / M) RT.
Преобразуване на обема в плътност
Разделяйки двете страни на уравнението на обема, V, след това намираме P = (m / MV) RT. Комбинирайки уравнение 1 с уравнение 4, получаваме P = (D / M) RT.
Ефективно елиминирахме обема изцяло от уравнението, замествайки го с плътност. Превърнахме обема в плътност. Тази форма на закона за идеалния газ може удобно да се използва, ако знаете масата на наличния газ, а не неговия обем. Разбира се, можете да конвертирате обратно в обем, като просто обърнете процеса.
Разумни единици
При преобразуване на обема в плътност е разумно да се използват често използвани единици и пропорционално разумни. Например, въпреки че е възможно да се направи това, никой обикновено не отчита плътност в грамове на кубичен двор или лири на кубичен сантиметър. По-стандартните единици са грамове на кубичен сантиметър и лири на кубичен двор. Това е така, защото малък обем материал обикновено тежи малко и при използването на по-малки обеми биха били използвани толкова малки единици тегло. По-големите маси изискват по-големи обеми.
Последователни измервателни системи
И накрая, метричните единици за маса трябва да се използват с метрични единици за обем, а не стандартните „английски“ единици и т.н. Използването на литри за обем изисква повече килограми, отколкото лири. От друга страна, използването на кварти изисква използването на унции, а не милилитри, в случай на течност.