Sådan beregnes tæthed

Materialer flyder eller vaskes hovedsageligt på tæthed. Da isterninger er lidt mindre tætte end vand, flyder isterninger i vand. Da stål er mindre tæt end kviksølv, men tættere end vand, flyder et stålkugleleje i flydende kviksølv, men synker i vand. Forståelse af densitet begynder med at forstå, hvordan man beregner den.

Densitet er forholdet mellem masse og volumen af ​​et objekt, og som sådan er densitet en beregnet snarere end målt værdi. At finde tæthed kræver måling af både objektets masse og volumen. Densitet bruges til at beskrive faste stoffer, væsker og gasser.

Densitetsformlen i kemi er densitet lig med masseMdivideret med volumenV. Densitet kan repræsenteres afDeller med det græske bogstav rho (ρ), så formlen kan skrives som:

I geologi anvendes specifik tyngdekraft mere end tæthed, men de to er nært beslægtede. Den specifikke tyngdekraft består af genstandens tæthed divideret med densiteten af ​​vand (1,0 g / cm³), hvilket giver en dimensionsløs værdi.

For faste stoffer rapporteres enhedens densitet i det metriske system normalt som gram (masse) pr. Kubikcentimeter (volumen) skrevet som g / cm³. Tæthed kan også rapporteres som kilogram pr. Kubikmeter (kg / m)³), kg pr. kubikcentimeter (kg / cm³) eller gram pr. kubikmeter (g / m³).

Mindre almindeligt kan densitet rapporteres som pund (masse) pr. Kubikfod (volumen), skrevet som lb / ft³, pund pr. kubikcentimeter (lb / in³) eller pund pr. kubikhave (lb / yd.)³).

For væsker rapporteres tæthed oftest som gram pr. Milliliter (g / ml), mens gastæthed normalt rapporteres som gram pr. Liter (g / l). Væske- og gastætheder ændres med tryk og temperatur, men det vil generelt blive rapporteret med hensyn til standardtryk (en atmosfære) og temperatur (25 ° C for væsker og 0 ° C for gasser).

At finde massen af ​​faste stoffer kræver brug af en tredobbelt balance eller elektronisk skala, der måler masse. Placer prøven på bakken, og følg derefter proceduren for værktøjet for at finde massen. Hvis du måler massen af ​​et pulver eller en væske, skal du først finde massen af ​​en beholder, derefter tilsætte pulveret eller væsken og måle den samlede masse, før du trækker beholderens masse.

At finde volumenet af en regelmæssig polygon kræver simpelthen at måle dimensionerne af det faste stof og slå formlen op for formen. For eksempel har en rektangulær blok, der måler 10 centimeter med 5 centimeter med 2 centimeter, et volumen på 10 × 5 × 2 eller 100 kubikcentimeter.

At finde volumen af ​​uregelmæssigt formede faste stoffer bruger Archimedes-fortrængningsprincippet. Mål en kendt mængde vand i en gradueret cylinder, placer den uregelmæssigt formede genstand i cylinderen og læs den graderede cylinder for at bestemme volumenændringen. Det fordrevne vand, vist ved ændringen i aflæsning på den graduerede cylinder, svarer til volumenet af det indsatte objekt.

For væsker kan volumenet måles direkte ved hjælp af den graduerede cylinder.

For at finde densitet divideres den målte masse med det målte volumen (D​ = ​M​ ÷ ​V​).

​Densitetsformeleksempler: faste stoffer​

Hvis en terning af et materiale, der måler 1 centimeter på hver side, har en masse på 7,90 gram, bliver densitetsberegningen

Materialet er højst sandsynligt jern.

Massen af ​​et uregelmæssigt formet objekt måles som 211,4 gram. Mængden af ​​fortrængt vand er lig med 20 ml. Da en milliliter vand optager en kubikcentimeter volumen, er objektets volumen lig med 20 kubikcentimeter. Fuldførelse af formlen viser

Materialet er sandsynligvis sølv.

​Densitetsformeleksempler: Væsker​

En væske med et volumen på 50 ml (ml) har en masse på 63 gram (g). Så

Væsken er sandsynligvis glycerin.

En væske med en målt masse på 338,75 gram optager et volumen på 25 ml. Udfyldning af densitetsformlen viser

Væsken er sandsynligvis kviksølv.

Online tæthedsformelregnemaskiner er tilgængelige. To af de tre variabler (masse, volumen eller tæthed) skal dog være kendt (Se ressourcer).