Nástroje používané k měření hustoty

Jedním ze základních termínů používaných v mnoha přírodních vědách je hustota, fyzická vlastnost definovaná jako hmota objektu dělená objemem. To znamená, že pro měření hustoty je obvykle nutné měřit hmotu a objem objektu zvlášť, poté vypočítat jeho hustotu dělením hmoty objemem. K měření hmotnosti a objemu potřebujete několik základních laboratorních nástrojů.

Hmotnost je jedním z nejsnadněji získaných měření. Pomocí váhy nebo elektronické váhy určete hmotnost nebo hmotnost objektu. Toto měření je obvykle vyjádřeno v uncích nebo gramech pro anglický a metrický systém. Při měření hmotnosti kapaliny nejprve vážíte nádobu a před přidáním kapaliny vytárujte váhu.

Nejpřesnějším způsobem, jak určit objem objektu, zejména v případě objektu nepravidelného tvaru, je ponořit jej do vody a změřit množství vody, které vytěsní. Odměrný válec dostatečně velký na to, aby držel předmět i dostatek vody, aby jej mohl plně ponořit, je tím nejlepším nástrojem pro tuto práci. Odměrný válec vám může také sdělit objem kapaliny jednoduše nalitím do prázdné lahve. K určení objemu nepoužívejte kádinku, protože měřítko vytištěné na straně kádinky může být méně přesné než měřítko na odměrném válci, který je speciálně navržen pro měření.

Jakmile změříte hmotnost a objem objektu, zjistíte hustotu pomocí jednoduchého výpočtu. Vydělením hmoty objemem získáte hustotu. Například změříte množství čisté vody v odměrném válci a zjistíte, že jde o 11,5 ml. Položíte plastovou misku na váhu a zjistíte, že její hmotnost je 3,2 gramu. Když přidáte vodu, celková částka je 14,7 gramů. Odečtěte hmotnost misky od celkového množství, abyste získali hmotnost samotné vody:

Vydělením 11,5 gramu na 11,5 ml získáte hustotu, 1,0 gramu na ml.

Hustotu je těžké měřit přímo a přesně, protože závisí na dvou samostatných vlastnostech, hmotnosti a objemu. Hustota však přichází do hry s tekutinami a flotací, protože hustší předmět se vždy ponoří do kapaliny s nižší hustotou a plave na tekutině s vyšší hustotou. Hustoměr je speciální zařízení používané ke stanovení hustoty kapalin. Spíše než měřit objem v odměrném válci a poté potřebovat vážit kapalinu, abyste určili její hmotnost (a, z) Samozřejmě, odečtením hmotnosti jeho nádoby) bude hustoměr plavat na jiné úrovni v kapalině na základě jeho hustota. Různé hustoměry používají pro měření hustoty různé stupnice, proto postupujte podle všech pokynů a mějte pečlivě.

Nyní, když jste určili hustotu, co s tím můžete dělat? Jedná se o vnitřní vlastnost látky, což znamená, že jakékoli množství čistého olova má stejnou hustotu, ať už máte tunu nebo několik částic; totéž platí pro každou čistou látku. Mnoho látek má dobře známou a publikovanou hodnotu hustoty, která může fungovat jako „otisk prstu“, což vám umožní identifikovat neznámou látku podle její hustoty. Také vám řekne, zda je předmět vyroben z čisté látky nebo zda je to směs. Slavný příběh připisuje řeckému filozofovi Archimédovi, který objevil, že královská koruna nebyla čistým zlatem; vypočítal hustotu koruny a zjistil, že je menší než hustota zlata.