Kako izračunati masu iz gustoće

Gustoću čvrstog predmeta, tekućine ili plina izračunavate mjerenjem njegove zapremine, vaganjem kako biste odredili njegovu masu i uporabom formule

gdje∂je gustoća,mje masa iVje volumen. Jednostavna je matematička operacija preuređivanja ove jednadžbe tako da masu možete izračunati iz gustoće:

Zašto biste to željeli učiniti? Masu bi trebalo biti lako odrediti - sve što trebate je izvaditi vagu i izvagati, zar ne? Zapravo, to ne možete uvijek učiniti, pogotovo kada imate posla s tekućinom ili vrlo teškom krutom tvari koja je prevelika za vašu vagu. Budući da su gustoće većine krutina i tekućina prikazane u tablici, možete potražiti gustoću dotične tvari. Sve dok budete mogli izmjeriti volumen koji zauzima tvar, što je lako ako se nalazi u spremniku, znat ćete njegovu masu.

Gustoća je fiksna veličina, a budući da se nikad ne mijenja, može biti faktor proporcionalnosti između mase i volumena za bilo koju danu tvar. Drugim riječima, kako se povećava volumen, tako se povećava i masa. Ako ste na grafikonu nacrtali sve veće vrijednosti volumena u odnosu na odgovarajuća povećanja mase, dobili biste ravnu crtu s nagibom jednakim gustoći tvari.

Ipak, obično ne trebate imati problema s crtanjem grafa. Sve dok znate sastav krutine, možete potražiti gustoću u tablici. Ako imate tekućinu, morat ćete potražiti njezinu specifičnu težinu, koja je gustoća u usporedbi s gustoćom vode. Primjerice, specifična težina etilnog alkohola je 0,787. Budući da je gustoća vode 1 g / ml, to znači da je gustoća alkohola 0,787 g / ml.

Ako imate otopinu nepoznatog sastava, ne možete potražiti njezinu specifičnu težinu, ali je možete izmjeriti. Alat za to naziva se higrometar. Pustite ga da pluta u tekućini i očitate specifičnu težinu s stupnjevite oznake koja samo dodiruje površinu.

Gustoća se mjeri u različitim jedinicama, uključujući grame / mililitar, kilograme / kubični metar i kilograme / kubični metar. Kada potražite gustoću, provjerite je li izražena u jedinicama koje koristite za mjerenje volumena, ili ćete dobiti netočnu vrijednost mase. Evo nekoliko uobičajenih faktora konverzije

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

Ako koristite odgovarajuće jedinice za gustoću i volumen, možete izračunati masu iz gustoće i dobiti je u odgovarajuće jedinice pomoću jednadžbem​ = ​∂V. Jednom kada znate masu, uvijek je možete pretvoriti u različite jedinice ako je potrebno.

1. Kolika je masa bočice od 2 ml ugljičnog tetraklorida?

Specifična težina tetraklorida ugljika je 1,589. Budući da se volumen uzorka mjeri u mililitrima, podijelite specifičnu težinu s gustoćom vode u g / ml da biste dobili gustoću u tim jedinicama. Radeći to, ustanovit ćete da je gustoća 1,598 g / ml. Sada je lako koristiti jednadžbu pretvorbe gustoće u masu kako bismo pronašli masu:

2. Kako pronaći masu velikog zlatnog kipa, a da ga ne izvagate?

Prvo izmjerite volumen, u litrama, metodom istiskivanja vode. Zatim potražite gustoću zlata, koja iznosi 19.320 kg / m³. Da biste prešli u grame po litri, jednostavno morate pomnožiti s 1, tako da je gustoća 19.320 g / l. Sada možete izračunati masu iz gustoće pomoću formulem​ = ​∂Va odgovor dobiti u gramima.