Převod objemu na hustotu

Objem je množství prostoru, které látka zabírá ve třech rozměrech, ať už se toto množství měří v kubických centimetrech, kubických yardech nebo jiné jednotce objemu. Látka může být pevná, kapalná nebo plynná. Hmotnost nebo hmotnost nehraje při zohlednění objemu žádnou roli. Pokud si přejete znát hustotu látky, která zaujímá objem, pak je třeba zavést hmotnost.

Matematický vztah mezi hustotou a objemem je jednoduchý.

Matematická rovnice je D = M / V. Hustota se rovná hmotnosti, ať už v gramech, librách nebo jiné jednotce, dělené objemem, který hmotnost zabírá. Pokud kus kovu váží 25 g a má objem 5 kubických cm, jeho hustota je 25 g / 5 kubických cm = 5 g na kubický cm.

Zákon ideálního plynu ilustruje, že pokud rovnice obsahuje objem, mohl by jej v dobrém smyslu nahradit termín hustota. Zákon o plynu obvykle čte PV = nRT, kde P je tlak, n je počet uvažovaných molů plynu, R je konstanta ideálního plynu a T je teplota. Počet molů nyní souvisí s hmotností nebo hmotností a lze jej zapsat n = m / MW, kde m je hmotnost plynu a M je jeho molekulová hmotnost. Rovnici ideálního plynu lze potom napsat PV = (m / M) RT.

Vydělením obou stran rovnice objemem, V, pak najdeme P = (m / MV) RT. Kombinací rovnice 1 s rovnicí 4 získáme P = (D / M) RT.

Efektivně jsme úplně vyloučili objem z rovnice a nahradili jej hustotou. Převedli jsme objem na hustotu. Tuto formu zákona o ideálním plynu lze pohodlně použít, pokud znáte spíše přítomnou hmotnost plynu než jeho objem. Samozřejmě můžete převést zpět na objem jednoduše obrácením procesu.

Při převodu objemu na hustotu je rozumné použít jednotky běžně používané a přiměřeně přiměřené. Například, i když je to možné, nikdo obvykle nehlásí hustotu v gramech na metr krychlový nebo v librách na centimetr krychlový. Další standardní jednotky jsou gramy na kubický centimetr a libry na metr krychlový. Je to proto, že malý objem materiálu obvykle váží málo, a proto by bylo při použití menších objemů použito malé jednotky hmotnosti. Větší masy vyžadují větší objemy.

A konečně, metrické jednotky hmotnosti by se měly používat s metrickými jednotkami objemu, spíše než se standardními „anglickými“ jednotkami atd. Použití litrů pro objem vyžaduje spíše kilogramy než libry. Na druhou stranu, použití litrů vyžaduje v případě kapaliny použití uncí, nikoli mililitrů.