In generale, un rapporto mette a confronto due grandezze che hanno le stesse unità, allo scopo di determinare il valore numerico che mette in relazione le due grandezze.
Ad esempio, è comune nelle ricette di torte che gli ingredienti debbano essere inclusi nei rapporti di peso. Il peso dello zucchero nella torta dovrebbe essere uguale al peso della farina, ma ciò non significa che verranno aggiunti in volumi uguali. Perché?
Nozioni di base sulla densità
Innanzitutto, la formula generale della densità di massa è la massa che occupa un'unità di volume, per unità di volume. Una densità è semplicemente un modo per descrivere come viene distribuito del materiale. Esistono molti tipi di densità: qualsiasi quantità descritta come quantità per unità di area, volume o altra unità spaziale è una densità.
È utile ricordare le densità di alcuni materiali comuni come riferimento quando si confrontano altri materiali. La densità dell'acqua è 1 g/mL e la densità dell'aria a pressione e temperatura standard è di circa 1,18 volte 10-3 g/cm3.
Calcolo della densità dell'aria
Il calcolo della densità dell'aria dipende da diversi fattori, quali:
- pressione atmosferica
-
P
- temperatura
- T
Il legge dei gas ideali è il modo migliore per determinare la relazione tra pressione, temperatura e densità dell'aria, ρ.
Modi rapidi per stimare i cambiamenti nella densità dell'aria
Manteniamo la pressione costante e vediamo cosa succede se la temperatura cambia. Se la temperatura aumenta, il denominatore aumenterà mentre il numeratore rimane costante. Ciò significa che la densità dell'aria diminuirà. Allo stesso modo, se la pressione aumenta mentre la temperatura rimane costante, la densità dell'aria aumenterebbe.
È utile ricordare queste relazioni, o semplicemente la legge dei gas ideali, per poter determinare rapidamente come la densità dell'aria dipende da fattori ambientali come pressione e temperatura.
Può anche essere utile calcolare i rapporti di densità dell'aria per determinare se i fattori ambientali sono aumentati o diminuiti per provocare il cambiamento di densità.
Che cos'è un rapporto di densità?
Un rapporto di densità è semplicemente un modo per confrontare due densità che si trovano nelle stesse unità. Comunemente, le densità di solidi e liquidi vengono confrontate con la densità dell'acqua. Per i gas, il confronto standard è l'aria. Questo rapporto ha un nome speciale a causa della standardizzazione: peso specifico.
I pesi specifici sono quindi senza unità, e sono semplicemente un fattore numerico che può essere moltiplicato per il mezzo di standardizzazione (acqua o aria a seconda del materiale che si sta considerando), per determinare la densità del density Materiale.
Le sottigliezze del rapporto di densità per la cottura di torte
E la torta? Come possiamo determinare di quanto zucchero e farina ha bisogno la nostra torta? Ricorda che i pesi dei due dovrebbero essere simili, ma ciò non significa che possiamo versare una tazza di ciascuno nella nostra pastella.
La densità dello zucchero semolato è di 0,85 g/cm3, e la densità della farina per tutti gli usi è 0,53 g/cm3. Immediatamente, possiamo calcolare il rapporto di densità dello zucchero rispetto alla farina: 0,85/0,53 = 1,6. Da questo, sappiamo che nello stesso volume di zucchero e farina, lo zucchero sarà 1,6 volte più pesante.
Quindi, se una ricetta richiede 1 tazza di zucchero, dobbiamo aggiungere 1,6 tazze di farina per tutti gli usi in modo che il rapporto venga mantenuto e la nostra torta si alzi correttamente.
È chiaro che i rapporti sono un ottimo modo per determinare rapidamente come le masse e i volumi di materiali diversi sono correlati tra loro.
