Sådan beregnes masse ud fra densitet

Du beregner densiteten af ​​et fast objekt, en væske eller en gas ved at måle dens volumen, veje den for at bestemme dens masse og bruge formlen

hvor∂er tæthed,mer masse ogVer volumen. Det er en let matematisk operation at omarrangere denne ligning, så du kan beregne masse ud fra densitet:

Hvorfor vil du gøre dette? Masse skal være let at bestemme - alt hvad du skal gøre er at komme ud af din skala og foretage en vejning, ikke? Faktisk kan du ikke altid gøre dette, især når du har at gøre med en væske eller et meget tungt fast stof, der er for stort til din skala. Da tætheden af ​​de fleste faste stoffer og væsker er anført i tabelform, kan du slå densiteten af ​​det pågældende stof op. Så længe du er i stand til at måle det rumfang, der optages af stoffet, hvilket er let, hvis det er i en beholder, kender du dets masse.

Tæthed er en fast størrelse, og fordi den aldrig ændres, kan den være en proportionalitetsfaktor mellem masse og volumen for et givet stof. Med andre ord øges massen, når lydstyrken øges. Hvis du plottede stigende volumenværdier i forhold til de tilsvarende masseforøgelser på en graf, ville du få en lige linje med hældning svarende til stoffets tæthed.

Du behøver dog normalt ikke gå i besværet med at tegne en graf. Så længe du kender sammensætningen af ​​et fast stof, kan du slå densiteten op i en tabel. Hvis du har en væske, vil du gerne slå dens specifikke tyngdekraft op, hvilket er densiteten sammenlignet med vandtætheden. For eksempel er den specifikke vægtfylde af ethylalkohol 0,787. Da vandtætheden er 1 g / ml, betyder det, at densiteten af ​​alkohol er 0,787 g / ml.

Hvis du har en løsning med ukendt sammensætning, kan du ikke slå dens specifikke tyngdekraft op, men du kan måle den. Værktøjet til at gøre dette kaldes et hygrometer. Du lader den flyde i væsken og læser den specifikke tyngdekraft fra det graduerede mærke, der bare berører overfladen.

Densitet måles i en række enheder, inklusive gram / milliliter, kg / kubikmeter og pund / kubikfod. Når du ser op på densiteten, skal du sørge for, at den udtrykkes i de enheder, du bruger til at måle volumen, ellers får du en unøjagtig masseværdi. Her er nogle almindelige konverteringsfaktorer

1 kg / m³ = 0,001 g / ml = 0,062 lb / ft³.

Hvis du bruger tilsvarende enheder til tæthed og volumen, kan du beregne massen ud fra densitet og få den i tilsvarende enheder ved hjælp af ligningenm​ = ​∂V. Når du kender massen, kan du altid konvertere den til forskellige enheder, hvis det er nødvendigt.

1. Hvad er massen af ​​et 2 ml hætteglas med carbontetrachlorid?

Den specifikke tyngdekraft af carbontetrachlorid er 1,589. Da volumenet af prøven måles i milliliter, divideres den specifikke tyngdekraft med densiteten af ​​vand ig / ml for at få densiteten i disse enheder. Ved at gøre dette finder du densiteten til at være 1.598 g / ml. Nu er det let at bruge densiteten til massekonvertering ligning til at finde massen:

2. Hvordan finder du massen af ​​en stor guldstatue uden at veje den?

Først måles volumen i liter ved hjælp af vandforskydningsmetoden. Dernæst skal du se op til densiteten af ​​guld, som er 19.320 kg / m³. For at konvertere til gram pr. Liter skal du blot gange med 1, så densiteten er 19.320 g / l. Nu kan du beregne massen ud fra densiteten ved hjælp af formlenm​ = ​∂Vog få svaret i gram.