Medžiagos plūduriuoja arba skęsta daugiausia dėl tankio. Kadangi ledo kubeliai yra šiek tiek mažiau tankūs nei vanduo, ledo kubeliai plaukioja vandenyje. Kadangi plienas yra mažiau tankus nei gyvsidabris, bet tankesnis už vandenį, plieninis rutulinis guolis plūduriuoja skystame gyvsidabre, bet skęsta vandenyje. Tankio supratimas prasideda supratimu, kaip jį apskaičiuoti.
Tankio apibrėžimas ir formulė
Tankis yra objekto masės ir tūrio santykis, todėl tankis yra apskaičiuota, o ne išmatuota vertė. Norint rasti tankį, reikia išmatuoti ir objekto masę, ir tūrį. Tankis naudojamas kietosioms medžiagoms, skysčiams ir dujoms apibūdinti.
Tankio formulė chemijoje yra tankis lygus maseiMpadalijus iš tūrioV. Tankis gali būti pavaizduotasDarba graikų kalba rho (ρ), todėl formulė gali būti parašyta taip:
D = \ frac {M} {V} \\ \ text {arba} \; ρ = \ frac {M} {V}
Geologijoje specifinis svoris naudojamas daugiau nei tankis, tačiau šie du dalykai yra glaudžiai susiję. Savitasis svoris susideda iš objekto tankio, padalyto iš vandens tankio (1,0 g / cm3), gaunant bevielę vertę.
Tankio vienetai
Kietųjų dalelių tankio vienetai metrinėje sistemoje paprastai nurodomi gramais (masė) kubiniam centimetrui (tūris), rašant g / cm3. Tankis taip pat gali būti nurodomas kaip kilogramai kubiniam metrui (kg / m3), kilogramais kubiniame centimetre (kg / cm3) arba gramais kubiniam metrui (g / m3).
Rečiau tankis gali būti nurodomas kaip svarai (masė) už kubinę pėdą (tūris), parašyti kaip svarai / pėdos3svarų už kubinį colį (lb / in3) arba svarų už kubinį kiemą (lb / m3).
Skysčių tankis dažniausiai nurodomas gramais mililitre (g / ml), o dujų tankis paprastai nurodomas gramais litre (g / l). Skysčių ir dujų tankis kinta priklausomai nuo slėgio ir temperatūros, todėl paprastai bus pranešta standartiniu slėgiu (viena atmosfera) ir temperatūra (skysčiams - 25 ° C, dujoms - 0 ° C).
Masės matavimas
Norint rasti kietųjų medžiagų masę, reikia naudoti trijų spindulių svarstyklę arba elektroninę svarstyklę, kuri matuoja masę. Padėkite mėginį ant padėklo, tada atlikite įrankio procedūrą, kad surastumėte masę. Jei matuojate miltelių ar skysčio masę, prieš atimdami indo masę, pirmiausia raskite indo masę, tada įpilkite miltelių ar skysčio ir pamatuokite bendrą masę.
Tūrio matavimas
Norint rasti taisyklingo daugiakampio tūrį, tiesiog reikia išmatuoti kietosios medžiagos matmenis ir ieškoti formos formulės. Pavyzdžiui, stačiakampio formos bloko, kurio dydis yra 10 cm, 5 cm 2 cm, tūris yra 10 × 5 × 2 arba 100 kubinių centimetrų.
Norint surasti netaisyklingos formos kietųjų dalelių tūrį, naudojamas Archimedo poslinkio principas. Išmatuokite žinomą vandens kiekį į graduotą cilindrą, įstatykite netaisyklingos formos daiktą į cilindrą ir perskaitykite graduotą cilindrą, kad nustatytumėte tūrio pokytį. Išstumtas vanduo, kurį rodo graduoto cilindro rodmenų pokytis, yra lygus įkišto objekto tūriui.
Skysčių tūrį galima tiesiogiai išmatuoti naudojant graduotą cilindrą.
Skaičiavimai norint rasti tankį
Norėdami rasti tankį, padalykite išmatuotą masę iš išmatuoto tūrio (D = M ÷ V).
Tankio formulės pavyzdžiai: Kietosios medžiagos
Jei medžiagos, kurios kiekvienoje pusėje yra 1 centimetras, kubo masė yra 7,90 gramo, apskaičiuojamas tankis
D = \ frac {7,90 \; \ text {g}} {1 \; \ text {cm} × 1 \; \ text {cm} × 1 \; \ text {cm}} = 7.90 \; \ text {g / cm} ^ 3
Medžiaga greičiausiai yra geležis.
Netaisyklingos formos daikto masė matuojama kaip 211,4 gramo. Išstumto vandens tūris yra lygus 20 mililitrų. Kadangi vienas mililitras vandens užima vieną kubinį centimetrą tūrio, objekto tūris yra lygus 20 kubinių centimetrų. Užpildžius formulę, parodoma
D = \ frac {211.4 \; \ text {g}} {20 \; \ text {cm} ^ 3} = 10.57 \; \ text {g / cm} ^ 3
Medžiaga greičiausiai yra sidabras.
Tankio formulės pavyzdžiai: skysčiai
Skysčio, kurio tūris yra 50 mililitrų (ml), masė yra 63 gramai (g). Taigi
D = \ frac {63 \; \ text {g}} {50 \; \ text {mL}} = 1.26 \; \ text {g / ml}
Skystis greičiausiai yra glicerinas.
Skystis, kurio išmatuota 338,75 gramų masė, užima 25 mililitrus. Užpildžius tankio formulę, parodoma
D = \ frac {338.75 \; \ text {g}} {25 \; \ text {mL}} = 13.55 \; \ text {g / ml}
Skystis tikriausiai yra gyvsidabris.
Internetinis tankio formulės skaičiuoklė
Galimi internetiniai tankio formulės skaičiuokliai. Tačiau du iš trijų kintamųjų (masė, tūris ar tankis) turi būti žinomi (žr. Ištekliai).