Et af de grundlæggende udtryk, der anvendes i mange naturvidenskaber, er densitet, en fysisk egenskab defineret som et objekts masse divideret med dets volumen. Dette betyder, at for at måle densitet skal du typisk måle et objekts masse og volumen separat og derefter beregne dens densitet ved at dividere massen med volumen. For at måle masse og volumen skal du bruge flere grundlæggende laboratorieværktøjer.
vægt
Masse er en af de lettest opnåede målinger. Brug en skala eller elektronisk balance til at bestemme genstandens vægt eller masse. Denne måling er normalt repræsenteret i ounce eller gram for henholdsvis engelske og metriske systemer. Når du måler væskens masse, skal du først veje beholderen og derefter tare vægten, inden du tilsætter væsken.
Gradueret cylinder
Den mest nøjagtige måde at bestemme et objekts volumen, især i tilfælde af en uregelmæssigt formet genstand, er at nedsænke det i vand og måle den mængde vand, den fortrænger. En gradueret cylinder, der er stor nok til at rumme både objektet og nok vand til at fordybe den fuldt ud, er det bedste værktøj til dette job. En gradueret cylinder kan også fortælle dig væskens volumen ved blot at hælde den i en tom cylinder. Brug ikke et bægerglas til at bestemme lydstyrken, da skalaen, der er trykt på siden af et bægerglas, kan være mindre nøjagtig end den på en gradueret cylinder, som er specielt designet til måling.
Beregning af densitet
Når du først har målt et objekts masse og volumen, finder du densitet med en simpel beregning. Opdel massen efter volumen for at få densiteten. For eksempel måler du en mængde rent vand i en gradueret cylinder og ser, at det kommer til 11,5 ml. Du placerer en plastisk vejeskål på en skala og finder ud af, at dens masse er 3,2 gram. Når du tilsætter vandet, kommer det samlede antal på 14,7 gram. Træk skålens masse fra det samlede antal for at få massen af vandet alene:
14,7 - 3,2 = 11,5 \ tekst {gram}
Del 11,5 gram med 11,5 ml for at få tætheden, 1,0 gram pr. Ml.
Hydrometer
Densitet er svært at måle direkte og præcist, da det afhænger af to separate egenskaber, masse og volumen. Densitet kommer imidlertid i spil med væsker og flydning, da et tættere objekt altid vil synke ned i en mindre tæt væske og flyde på en væske med større tæthed. Et hydrometer er en speciel enhed, der bruges til at bestemme væskernes tæthed. I stedet for at måle volumen i en gradueret cylinder og derefter skulle veje væsken for at bestemme dens masse (og af selvfølgelig ved at trække vægten af beholderen) flyder et hydrometer på et andet niveau inden i en væske baseret på dens massefylde. Forskellige hydrometre bruger forskellige skalaer til måling af densitet, så følg alle instruktioner og mål omhyggeligt.
Værdien af tæthed
Nu hvor du har bestemt tæthed, hvad kan du gøre med det? Det er en iboende egenskab ved et stof, hvilket betyder, at enhver mængde rent bly har samme tæthed, uanset om du har et ton eller et par partikler; det samme gælder for ethvert rent stof. Mange stoffer har en velkendt, offentliggjort værdi for densitet, der kan fungere som et "fingeraftryk", så du kan identificere et ukendt stof ved at finde dens densitet. Det fortæller dig også, om et objekt er lavet af et rent stof, eller om det er en blanding. En berømt historie krediterer den græske filosof Archimedes, som opdagede, at en kongekrone ikke var rent guld; han beregnede kronens densitet og fandt, at den var mindre end guldets.