Dichtein der Physik ist ein Maß für die Menge von etwas, das in einem gegebenen physikalischen Raum (Volumen) existiert. Meistens wird "Dichte" konventionell als "Massendichte" verstanden, aber als Konzept beschreibt es einfach, wie überfüllt etwas ist.
Die Bevölkerungsdichte beispielsweise von Hongkong ist extrem hoch, während die von Sibirien extrem niedrig ist. Aber in jedem Fall ist "Mensch" Gegenstand der Analyse.
Bei Stoffen, die aus einem einzelnen Element in einer bestimmten Menge bestehen (z. B. ein Gramm reines Gold oder Silber) oder eine homogene Mischung von Elementen (z. B. ein Liter destilliertes Wasser, das Wasserstoff und Sauerstoff in einem bekannten, festen Verhältnis enthält), kann davon ausgegangen werden, dass innerhalb der Stichprobe.
Das heißt, wenn die Dichte eines 60 kg schweren homogenen Objekts vor Ihnen 12 kg/L beträgt, sollte jeder ausgewählte kleine Teil des Objekts diesen Wert für seine Dichte haben.
Dichte definiert
Die Dichte wird dem griechischen Buchstaben rho (ρ) zugeordnet und ist einfach Masse
ichgeteilt durch VolumenV. Die SI-Einheiten sind kg/m3, aber g/ml oder g/cc (1 ml = 1 cc) sind in Laboreinstellungen üblichere Einheiten. Diese Einheiten wurden tatsächlich gewählt, um die Dichte von Wasser als 1,0 bei Raumtemperatur zu definieren.- Dichte alltäglicher Materialien:Gold hat erwartungsgemäß eine sehr hohe Dichte (19,3 g/cm³). Natriumchlorid (Kochsalz) checkt mit 2,16 g/cc ein.
Beispiele für durchschnittliche Dichte
Abhängig von der Art des Stoffes oder der vorhandenen Stoffe gibt es eine Reihe von Möglichkeiten, ein Dichtemischungsproblem anzugehen.
Am einfachsten ist es, wenn Sie eine Menge von N Objekten erhalten und aufgefordert werden, die durchschnittliche Dichte der Objekte in der Menge zu bestimmen. Ein solches Beispiel würde in Situationen auftreten, in denen die Elemente in der Menge vom gleichen grundlegenden "Typ" sind (z. B. Menschen in England, Bäume in a gegebener Wald in Montana, Bücher in einer Stadtbibliothek in Tennessee), kann aber sehr stark in der betreffenden Eigenschaft (z. B. Gewicht, Alter, Anzahl der Seiten).
BEISPIEL:Sie erhalten drei Blöcke unbekannter Zusammensetzung, die folgende Massen und Volumina haben:
- Gestein A: 2.250 g, 0,75 L
- Gestein B: 900 g, 0,50 L
- Rock C: 1.850 g, 0,50 L
a) Berechnen Sie den Durchschnitt der Dichten der Gesteine in der Menge.
Dies geschieht, indem man die individuellen Dichten jedes Gesteins berechnet, diese addiert und durch die Gesamtzahl der Gesteine im Set dividiert:
\frac{(2.250/0,75) + (900/0,50) + (1.650/ 0,60)}{3} = \frac{(3.000 + 1.800 + 3.700)}{3}=2833\text{ g/L}
b) Berechnen Sie die durchschnittliche Dichte der Gesteinsmenge als Ganzes.
In diesem Fall teilen Sie einfach die Gesamtmasse durch das Gesamtvolumen:
\frac{(2.250 + 900 + 1.850) }{ (0,75 +0,50 + 0,50)}=\frac{5.000 }{ 1,75}= 2857\frac{ g/cc}
Die Zahlen unterscheiden sich, da die Gesteine nicht in gleichem Maße zu diesen Berechnungen beitragen.
Formel für die durchschnittliche Dichte: Stoffgemisch
BEISPIEL:Ihnen wird ein 5 l (5.000 cc oder ml) großes Stück Material von einem anderen Planeten gegeben und Ihnen wird gesagt, dass es aus drei verschmolzenen Teilen der folgenden Elemente in den aufgeführten Volumenanteilen besteht:
- Dickium (ρ = 15 g/ml): 15%
- Waterium (ρ = 1 g/ml): 60%
- Thinnium (ρ = 0,5 g/ml): 25%
Welche Dichte hat der Brocken insgesamt?
Hier wandeln Sie zuerst die Prozentsätze in Dezimalzahlen um und multiplizieren diese mit den einzelnen Dichten, um die durchschnittliche Dichte der Mischung zu erhalten:
(0,15)(15) + (0,60)(1,0) + (0,25)(0,50) = 2,975\text{ g/cc}