Η πυκνότητα είναι ένα βολικό μέσο αναγνώρισης στερεών και υγρών. Η πυκνότητα, ωστόσο, δεν μετράται άμεσα. Υπολογίζεται αντ 'αυτού από δύο ή περισσότερες απλές μετρήσεις.
Ιστορικό
Η πυκνότητα αντιπροσωπεύει την αναλογία της μάζας ενός αντικειμένου προς τον όγκο του (ο χώρος που καταλαμβάνει). Η μέτρηση της πυκνότητας ενός στερεού ή υγρού συνεπώς συνεπάγεται αναγκαστικά δύο μετρήσεις (μάζα και όγκος). Στις επιστήμες, αυτές οι μετρήσεις συνήθως αναφέρονται σε μετρικές μονάδες, όπως γραμμάρια (g) για μάζα και χιλιοστόλιτρα (mL) ή κυβικά εκατοστά (cm³) για όγκο. Σε αυτές τις μονάδες, το καθαρό νερό έχει πυκνότητα 1,00 g / mL.
Μέτρηση μάζας
Οι μετρήσεις μάζας απαιτούν απλώς μια κλίμακα ή ισορροπία. Τα στερεά αντικείμενα μπορούν απλά να τοποθετηθούν στο ζυγό και να ζυγιστούν μετά την προσαρμογή του ζυγού έτσι ώστε η αρχική ένδειξη να είναι μηδέν. Τα υγρά πρέπει να τοποθετούνται σε δοχείο για ζύγιση. Σε αυτήν την περίπτωση, το βάρος του κενού δοχείου θα πρέπει επίσης να προσδιοριστεί και να αφαιρεθεί από το βάρος του υγρού συν το δοχείο:
βάρος υγρού = (βάρος δοχείου και υγρού) - (βάρος κενού δοχείου)
Μέτρηση όγκων στερεών
Υπάρχουν δύο μέθοδοι για τη μέτρηση του όγκου ενός στερεού αντικειμένου. Εάν το αντικείμενο έχει κανονικό γεωμετρικό σχήμα, όπως κύβο, σφαίρα ή κύλινδρο, τότε οι διαστάσεις του αντικειμένου μπορούν να προσδιοριστούν με μέτρηση με δαγκάνες ή απλό χάρακα. Ωστόσο, πρέπει να γνωρίζετε την εξίσωση για τον όγκο αυτού του σχήματος. Ο όγκος (V) ενός κυλίνδρου, για παράδειγμα, δίνεται από το V =? R²h, όπου r είναι η ακτίνα του κυλίνδρου και το h είναι το ύψος του. Η NASA παρέχει ένα βολικό διαδικτυακό φύλλο τύπων.
Η δεύτερη μέθοδος προσδιορισμού του όγκου ενός στερεού είναι με κυβική μετατόπιση. Αυτή η μέθοδος απαιτεί ένα δοχείο γεμάτο με νερό με βαθμονομημένες ενδείξεις όγκου. Αρκεί ένα φλιτζάνι μέτρησης κουζίνας, αν και ένας βαθμονομημένος κύλινδρος που χρησιμοποιείται στα εργαστήρια χημείας θα ήταν πιο ακριβής. Σε κάθε περίπτωση, το δοχείο θα γεμίσει περίπου το ήμισυ γεμάτο με νερό και το αντικείμενο θα βυθιστεί στη συνέχεια στο υγρό. Η διαφορά στη στάθμη του νερού πριν και μετά το βυθισμένο αντικείμενο δίνει την κυβική μετατόπιση, η οποία είναι ίση με τον όγκο του αντικειμένου. Για παράδειγμα, εάν ένα κύπελλο μέτρησης γεμίστηκε αρχικά στα 4,0 ουγκιές. και μετά διαβάστε 4,6 ουγκιές. μετά την κατάδυση του αντικειμένου, ο όγκος του αντικειμένου θα ήταν 4,6 - 4,0 = 0,6 oz.
Μέτρηση όγκων υγρών
Οι όγκοι για υγρά προσδιορίζονται τοποθετώντας το υγρό σε ένα δοχείο με διαβαθμισμένες ενδείξεις όγκου που σημειώνονται στο πλάι. Στις περισσότερες περιπτώσεις, αυτό θα είναι το ίδιο δοχείο που χρησιμοποιείται για τη συγκράτηση του υγρού κατά τη μέτρηση της μάζας του. Τα δοχεία μέτρησης ή οι πλαστικές σύριγγες λειτουργούν καλά για το σκοπό αυτό. Βεβαιωθείτε, ωστόσο, ότι ο όγκος του υγρού είναι ο ίδιος όγκος που ζυγίζεται όταν προσδιορίζεται η μάζα.
Υπολογισμός πυκνότητας
Αφού μετρηθεί η μάζα και ο όγκος του στερεού ή του υγρού, διαιρέστε τη μάζα με τον όγκο για να υπολογίσετε την πυκνότητα.