כיצד לחשב את יחס הצפיפות

באופן כללי, יחס משווה בין שתי כמויות בעלות אותן יחידות, לצורך קביעת הערך המספרי המתייחס לשתי הכמויות.

לדוגמא, מקובל במתכוני עוגות כי יש לכלול את המרכיבים ביחסי משקל. משקל הסוכר בעוגה צריך להיות שווה למשקל הקמח, אך אין זה אומר שהם יתווספו בכמויות שוות. למה?

ראשית, הנוסחה הכללית של צפיפות המסה היא המסה שתופסת יחידת נפח אחת, לכל נפח יחידה. צפיפות היא פשוט דרך לתאר כיצד מופץ חומר כלשהו. ישנם סוגים רבים של צפיפויות: כל כמות המתוארת כמות ליחידת שטח, נפח או יחידה מרחבית אחרת היא צפיפות.

כדאי לזכור את הצפיפות של כמה חומרים נפוצים כנקודת התייחסות כשמשווים חומרים אחרים. צפיפות המים היא 1 גרם למ"ל, וצפיפות האוויר בלחץ ובטמפרטורה סטנדרטיים היא סביב 1.18 כפול 10^-3 g / cm³.

חישוב צפיפות האוויר תלוי בכמה גורמים, כגון:

• לחץ אטמוספרי
  
• פ
  
• טֶמפֶּרָטוּרָה
  
• ט

ה חוק הגז האידיאלי היא הדרך הטובה ביותר לקבוע את הקשר בין לחץ, טמפרטורה וצפיפות אוויר, ρ.

בואו נחזיק את הלחץ קבוע, ונראה מה קורה אם הטמפרטורה משתנה. אם הטמפרטורה עולה, המכנה יגדל בעוד המונה נשאר קבוע. המשמעות היא שצפיפות האוויר תפחת. באופן דומה אם הלחץ עולה בזמן שהטמפרטורה נשארת קבועה, צפיפות האוויר תגדל.

כדאי לזכור קשרים אלה, או פשוט את חוק הגז האידיאלי, על מנת להיות מסוגלים לקבוע במהירות כיצד צפיפות האוויר תלויה בגורמים סביבתיים כגון לחץ וטמפרטורה.

זה יכול להיות שימושי גם לחשב את יחסי צפיפות האוויר כדי לקבוע אם גורמי הסביבה גדלו או פחתו כדי לגרום לשינוי הצפיפות.

יחס צפיפות הוא פשוט דרך להשוות בין שתי צפיפויות הנמצאות באותן יחידות. בדרך כלל משווים צפיפות למוצקים ולנוזלים לצפיפות המים. עבור גזים, ההשוואה הסטנדרטית היא אוויר. ליחס זה יש שם מיוחד בשל הסטנדרטיזציה: כוח משיכה ספציפי.

כוח המשיכה הספציפי הוא אפוא חסר יחידות, והוא פשוט גורם מספרי שניתן להכפיל אותו עם מדיום סטנדרטיזציה (מים או אוויר תלוי בחומר שאתה שוקל), כדי לקבוע את צפיפות השטח חוֹמֶר.

מה עם העוגה? כיצד נוכל לקבוע כמה סוכר וקמח העוגה שלנו זקוקה? זכרו שהמשקולות של השניים צריכות להיות דומות, אבל זה לא אומר שאנחנו יכולים לזרוק כוס מכל אחת מהבלילה שלנו.

צפיפות הסוכר המגורר היא 0.85 גרם / ס"מ³, וצפיפות הקמח לכל מטרה היא 0.53 גרם / ס"מ³. מיד ניתן לחשב את יחס הצפיפות בין סוכר לקמח: 0.85 / 0.53 = 1.6. מכאן אנו יודעים כי באותו נפח של סוכר וקמח, הסוכר יהיה כבד פי 1.6.

אז אם מתכון מבקש 1 כוס סוכר, עלינו להוסיף 1.6 כוסות קמח לכל מטרה כדי שהיחס יישמר והעוגה שלנו תעלה כמו שצריך.

ברור כי יחסים הם דרך נהדרת לקבוע במהירות כיצד מסות, ונפחים של חומרים שונים קשורים זה לזה.