Volumen je količina prostora koju tvar zauzima u trodimenzionalnim dimenzijama, bilo da se ta količina mjeri u kubičnim centimetrima, kubičnim jardima ili drugoj jedinici volumena. Tvar može biti krutina, tekućina ili plin. Težina ili masa ne igraju nikakvu ulogu u razmatranju volumena. Ako se želi znati gustoća tvari koja zauzima zapreminu, tada se mora unijeti masa.
Jednadžba
Matematički odnos između gustoće i volumena jednostavan je.
Matematička jednadžba je D = M / V. Gustoća je jednaka masi, bilo u gramima, kilogramima ili nekoj drugoj jedinici, podijeljenoj s volumenom koji masa zauzima. Ako je komad metala težak 25 g i ima zapreminu od 5 kubnih cm, njegova gustoća je 25 g / 5 kubnih cm = 5 g po kubnom cm.
Zakon o idealnom plinu
Zakon o idealnom plinu ilustrira kako ako jednadžba sadrži volumen, pojam gustoća može je zamijeniti s dobrim učinkom. Taj zakon o plinu obično glasi PV = nRT, gdje je P tlak, n je broj molova plina koji se razmatra, R je idealna plinska konstanta, a T temperatura. Sada je broj molova povezan s masom ili težinom i može se zapisati n = m / MW, gdje je m masa plina, a M njegova molekulska težina. Jednadžbu idealnog plina tada možemo zapisati PV = (m / M) RT.
Pretvaranje volumena u gustoću
Dijeleći obje strane jednadžbe s volumenom V, tada nalazimo P = (m / MV) RT. Kombinirajući jednadžbu 1 s jednadžbom 4, dobivamo P = (D / M) RT.
Učinkovito smo iz jednadžbe potpuno eliminirali volumen, zamjenjujući ga gustoćom. Pretvorili smo volumen u gustoću. Ovaj oblik zakona o idealnom plinu može se prikladno koristiti ako znate masu prisutnog plina, a ne njegov volumen. Naravno, možete pretvoriti natrag u glasnoću jednostavnim preokretom postupka.
Razumne jedinice
Pri pretvaranju volumena u gustoću, razumno je koristiti jedinice koje se obično koriste i proporcionalno razumne. Primjerice, iako je to moguće, nitko obično ne navodi gustoću u gramima po kubiku ili kilogramima po kubnom centimetru. Standardnije jedinice su grami po kubičnom centimetru i kilogrami po kubičnom dvorištu. To je zato što mali volumen materijala obično malo teži, pa bi se tako male jedinice težine koristile kada bi se koristile manje količine. Veće mase zahtijevaju veće količine.
Konzistentni mjerni sustavi
I na kraju, metričke jedinice mase trebale bi se koristiti s metričkim jedinicama volumena, umjesto standardnih "engleskih" jedinica, i tako dalje. Upotreba litara za količinske pozive odnosi se na kilograme, a ne na kilograme. S druge strane, upotreba kvarta zahtijeva upotrebu unci, a ne mililitara, u slučaju tekućine.
