Densitet er et praktisk middel til at identificere faste stoffer og væsker. Densitet måles dog ikke direkte. Det beregnes i stedet ud fra to eller flere enkle målinger.
Baggrund
Densitet repræsenterer forholdet mellem et objekts masse og dets volumen (mængden af plads det optager). Måling af densiteten af et fast stof eller en væske involverer derfor nødvendigvis to målinger (masse og volumen). I videnskaberne er disse målinger normalt angivet i metriske enheder, såsom gram (g) for masse og milliliter (ml) eller kubikcentimeter (cm³) for volumen. I disse enheder har rent vand en densitet på 1,00 g / ml.
Måling af masse
Massemålinger kræver simpelthen en skala eller balance. Faste objekter kan simpelthen placeres på vægten og vejes, efter at vægten er justeret, så den indledende aflæsning er nul. Væsker skal placeres i en beholder, der skal vejes. I dette tilfælde skal vægten af den tomme beholder også bestemmes og trækkes fra væskens vægt plus beholderen:
vægt af væske = (vægt af beholder og væske) - (vægt af tom beholder)
Måling af mængder af faste stoffer
To metoder er tilgængelige til måling af volumenet på et fast objekt. Hvis objektet har en regelmæssig geometrisk form såsom en terning, kugle eller cylinder, kan objektets dimensioner bestemmes ved måling med målemarkører eller en simpel lineal. Du skal dog kende ligningen for formens volumen. Volumen (V) for en cylinder er for eksempel givet ved V =? R²h, hvor r er cylinderens radius, og h er dens højde. NASA leverer et praktisk online formelark.
Den anden metode til bestemmelse af volumenet af et fast stof er ved kubisk forskydning. Denne metode kræver en vandfyldt beholder med graduerede volumenmarkeringer. Et køkkenmålekop ville være tilstrækkeligt, selvom en gradueret cylinder, der blev brugt i kemilaboratorier, ville være mere præcis. I begge tilfælde ville beholderen blive fyldt ca. halvfuld med vand, og genstanden derefter nedsænket i væsken. Forskellen i vandniveauet før og efter genstanden er nedsænket giver den kubiske forskydning, som er lig med genstandens volumen. For eksempel, hvis en målekop oprindeligt blev fyldt til 4,0 oz. og læs derefter 4,6 oz. efter at genstanden var nedsænket, ville volumenet af objektet være 4,6 - 4,0 = 0,6 oz.
Måling af væsker
Volumener til væsker bestemmes ved at placere væsken i en beholder med graderede volumenaflæsninger markeret på siden. I de fleste tilfælde vil dette være den samme beholder, der bruges til at holde væsken, mens dens masse måles. Målekopper eller plastsprøjter fungerer godt til dette formål. Sørg dog for, at væskevolumenet er det samme volumen, der vejes, når massen bestemmes.
Beregning af densitet
Når massen og volumenet af det faste stof eller væsken er blevet målt, divideres massen med volumenet for at beregne densiteten.