Massetætheden af et objekt, mere enkelt kaldetmassefylde, er dens masse divideret med dens volumen. Densitet er normalt repræsenteret af det græske bogstavrho (ρ) og beregnes med bulkdensitetsformlen:
\ rho = \ frac {m} {V}
Hermer massen af et objekt ogVer dens volumen.
I det metriske system har densiteten enheder af kilogram pr. Kubikmeter (kg / m3) eller gram pr. kubikcentimeter (g / cm3). I det engelske system ville ækvivalenten være pund pr. Kubikfod (lb / ft3).
Hvad er masse?
Masseer mængden af stof i et objekt, en konstant egenskab, der svarer til modstanden fra det objekt til acceleration. En kampesten har samme masse, uanset om den er på jorden, i rummet eller på Jupiter.Vægtbruges ombytteligt med masse på almindeligt sprog, men faktisk er de meget forskellige.
Vægt er kraften på en masse under indflydelse af tyngdekraften og varierer derfor med det lokale tyngdefelt. Så kampestenen har en vis vægt, der sidder på Jordens overflade, ingen vægt flyder i rummet og enormt større vægt i Jupiters høje tyngdekraft.
Hvad er volumen?
Binder den mængde plads, et objekt optager, hvilket afhænger af materialets placering. En solid blok af en plast kaldetpolystyrenkan have et volumen på 50 kubikcentimeter. Hvis du fylder den samme blok af polystyren med luftbobler, ekspanderer den, og du fremstiller isopor, som ville have den samme masse, men et meget større volumen, måske så meget som 500 kubikcentimeter.
Nu hvor du kender formlen for bulkdensitet, og hvad masse og volumen er, har du alt hvad du behøver for at beregne plastikdensitet.
Beregn densitet eksperimentelt
1. Få et stykke plastik.Hvis sammensætningen er ensartet, har et lille stykke den samme tæthed som et stort stykke, og du kan bruge en mindre prøve til lettere måling. En større prøve muliggør dog mere nøjagtig måling af både masse og volumen.
2. Vej prøven med en balance eller skala.Optag massen i gram. Hvis skalaen måler pund, skal du gange resultatet med 453,6 g / lb for at konvertere pund til gram.
3. Mål prøvevolumenet.Fyld en stor gradueret cylinder med vand til 500 ml niveau og nedsænk prøven.
Mange plastmaterialer er mindre tætte end vand og flyder. I dette tilfælde skal du placere en tung vægt som en metalmøtrik i bunden af cylinderen og derefter tilføje vand til 500 ml niveauet. Fjern vægten og binde den til plastprøven med en kort trådlængde.
Smid dem sammen i vandet, så prøven er helt nedsænket. Vægtvolumenet blev inkluderet, da cylinderen blev kalibreret med vand på 500 ml niveau, så vægten påvirker ikke målingen.
Forskellen mellem det nye og originale vandniveau er genstandens volumen. Husk, at en milliliter (ml) er lig med en kubikcentimeter (cm3).
4. Beregn tæthed med bulkdensitetsformlen. For at beregne prøvens tæthed divideres den målte masse med det målte volumen.
Eksempel: Beregning af tætheden af LDPE
Hvis du vil måle tætheden af LDPE (lav densitet polyethylen), en almindelig plastik, der bruges i husholdningsgenstande, skal du følge de beskrevne trin:
Trin 1:Få et stykke plastik.Klip en prøve fra et objekt lavet med LDPE.
Trin 2:Vej prøven med en balance eller skala.Konverter pund til gram, hvis det er nødvendigt. Hvis prøven vejer 0,15 lb, er massen i gram 0,15 lb × 453,6 g / lb = 68,04 g.
Trin 3:Mål prøvevolumenet.Hvis vandstanden stiger til 574,1 ml, når plasten nedsænkes i den graduerede cylinder, er prøvevolumenet 574,1 ml - 500 ml = 74,1 ml eller 74,1 cm3.
Trin 4:Beregn tæthed med bulkdensitetsformlen.
\ rho = \ frac {m} {V} = \ frac {68.04} {74.1} = 0,92 \ tekst {g / cm} ^ 3