A sűrűség (D) egy tömeg (m) egységnyi térfogatra (v): D = m ÷ v. Mivel ez a három mennyiség összefügg, az egyiket megtalálhatja, ha ismeri a másik kettőt. Ez sokkal hasznosabb, mint amilyennek hangzik, mert a sűrűség gyakran ismert mennyiség, amelyet utánanézhet, feltételezve, hogy ismeri az anyag összetételét.
A szilárd tárgyakra a számítások egyszerűek, a folyadékok esetében azonban a dolgok bonyolultabbak, hol a sűrűség a hőmérséklettől függően változik, és a gázok esetében, amelyeknél a sűrűség függ a hőmérséklettől és nyomás.
Használja a következetes egységeket
A sűrűségre, tömegre és térfogatra vonatkozó egyenlet egyszerű, és lehetővé teszi az anyag sűrűségének kiszámítását, ha megmérjük annak tömegét és térfogatát. Az egyetlen figyelmeztetés az, hogy ugyanabban a rendszerben kell elvégeznie a méréseket.
Például, ha a tömeget kilogrammban mérjük, akkor a térfogatot köbméterben kell mérni, ha pedig térfogatot kvartban mérünk, akkor a tömeget fontban kell mérni. A három rendszer, amelyet valószínűleg használ, a CGS (centiméter, gramm, másodperc), MKS (méter, kilogramm, másodperc) és a British Imperial. E három rendszer sűrűségének leggyakrabban használt egységei:
- CGS: gramm / köbcentiméter vagy gramm / milliliter
- MKS: kilogramm / köbméter
- Brit: font / köbméter
A Sűrűség, tömeg és térfogat számológép használata
Példa: Tegyük fel, hogy van egy főzőpohár rejtélyes vizes oldattal. Sűrűségének kiszámítása és összehasonlítása a tiszta vízével segíthet meghatározni annak összetételét.
A főzőpohár méreteinek és a folyadék szintjének mérésével kiszámítja az oldat térfogatát, és 355 ml-nek találja. Mivel egy milliliter köbcentiméter, a tömeget grammban kell megtalálni. Úgy találja, hogy 372 gm.
A sűrűség ekkor 372 gm ÷ 355 ml = 1,05 gm / ml. Ez csak egy kicsit sűrűbb, mint a tiszta víz (1 gm / ml), tehát bármi is oldódik a vízben, alacsony koncentrációjú.
Példa: Talál egy nagy sziklát, nagyjából gömb alakú, és szeretné megismerni annak összetételét. A sűrűség megkeresése segíthet ennek meghatározásában.
Számítsa ki a kőzet térfogatát úgy, hogy megmérte annak átmérőjét és elosztja 2-vel, hogy megkapja a sugarát (r).
A gömb térfogata 4 / 3πr3, tehát ha a szikla sugara 10 hüvelyk, akkor térfogata 418,67 köbcentiméter.
Konvertáljon köbméterre szorozva 0,00057-gyel. Az eredmény 0,239 köbméter.
Ha a szikla súlya 40 font, akkor a sűrűsége 0,399 láb3 = 167. 36 lb / ft3. Ez nagyon közel van a gránit sűrűségéhez, így jó eséllyel a kőzet szilárd gránit.
Sűrűség táblázatok használata
Ha van ismert anyagból készült tárgya, akkor annak sűrűségét egy táblázatban keresse meg. Ez az információ lehetővé teszi a térfogatának mérésével történő kiszámítását. Ha már ismeri a térfogatát, kiszámíthatja a tömegét. A sűrűség, tömeg, térfogat számológép használatához csak a sűrűségegyenlet átrendezésére van szükség a kívánt paraméter kifejezéséhez a másik kettő szempontjából.
Példa: Tegyük fel, hogy van aranyszobrod, és meg akarod találni annak mennyiségét.
D = m ÷ v, tehát v = m ÷ D
A szobor súlya 2 kg. Egy táblázatban az arany sűrűsége körülbelül 19 300 kg / m3.
Számokat csatlakoztatva a térfogat 2 kg ÷ 19 300 kg / m3 = 0,0001 m3 vagy körülbelül liter tizede.
Példa: Mennyit mér egy milliliter higany?
D = m ÷ v, tehát m = Dv
A higany sűrűsége 13,6 g / ml, tehát 1 ml térfogatú tömeg 13,6 gramm.