A térfogat az a terület, amelyet egy anyag három dimenzióban foglal el, függetlenül attól, hogy ezt a mennyiséget köbcentiméterben, köbméterben vagy más térfogategységben mérjük. Az anyag lehet szilárd, folyékony vagy gáz. A tömeg vagy a tömeg nem játszik szerepet a térfogat figyelembevételében. Ha valaki meg akarja tudni egy térfogatot elfoglaló anyag sűrűségét, akkor tömeget kell bevinni.
Az egyenlet
A sűrűség és a térfogat közötti matematikai kapcsolat egyszerű.
A matematikai egyenlet D = M / V. A sűrűség megegyezik a tömeggel, akár grammban, fontban vagy más egységben, elosztva a tömeg által elfoglalt térfogattal. Ha egy fémdarab súlya 25 g és térfogata 5 köbcentiméter, akkor sűrűsége 25 g / 5 köbcentiméter = 5 g köbcentiméterenként.
Ideális gáztörvény
Az ideális gáztörvény azt szemlélteti, hogy ha egy egyenlet térfogatot tartalmaz, akkor a sűrűség kifejezés helyettesítheti azt jó hatással. Az a gáztörvény általában PV = nRT-t ír le, ahol P nyomás, n a vizsgált gázmólok száma, R az ideális gázállandó és T a hőmérséklet. Most az mólok száma a tömeghez vagy a tömeghez kapcsolódik, és felírható n = m / MW, ahol m a gáz tömege, M pedig a molekulatömege. Az ideális gázegyenlet felírható PV = (m / M) RT.
A kötet konvertálása sűrűséggé
Ha az egyenlet mindkét oldalát elosztjuk a V térfogattal, akkor megkapjuk a P = (m / MV) RT értéket. Az 1. és a 4. egyenlettel kombinálva P = (D / M) RT-t kapunk.
Valójában kiküszöböltük a térfogatot az egyenletből, sűrűséggel helyettesítve. A térfogatot sűrűséggé alakítottuk át. Az ideális gáztörvény ezen formája kényelmesen használható, ha ismeri a jelenlévő gáz tömegét, és nem annak térfogatát. Természetesen a folyamat egyszerű megfordításával visszaállíthatja kötetre.
Ésszerű egységek
A térfogat sűrűséggé történő átalakításakor ésszerű a gyakran alkalmazott egységeket használni, és arányosan ésszerűnek. Például bár lehetséges, senki sem közli a sűrűséget grammban köbméterenként, vagy fontként köbcentiméterenként. A szokásos egységek gramm / köbcentiméter és font / köbméter. Ennek oka az, hogy egy kis anyagmennyiség általában keveset nyom, és ennél kisebb súlyegységeket alkalmaznának kisebb mennyiségek használata esetén. Nagyobb tömegek nagyobb mennyiségeket igényelnek.
Következetes mérőrendszerek
Végül metrikus tömegegységeket kell használni metrikus térfogategységekkel, nem pedig a szokásos „angol” egységekkel stb. A liter térfogatának használata kilogramm helyett kilogrammot igényel. Másrészről a kvarts használata folyadék esetében milliliter helyett uncia használatát igényli.
