Kasdienėje vietoje žodis „tankis“ reiškia tankio būseną, kaip ir „eismas yra“ tankus "arba„ tas žmogus yra per tankus, kad tave suprastų ". Mokslo tankio (D) apibrėžimas yra daug didesnis specifinis. Tai masės kiekis (m), užimantis konkretų tūrį (v). Matematiškai D = m / v. Tankis taikomas kietosios, skystosios ir dujinės būsenos medžiagoms, ir, čia nieko keista, kietosios medžiagos yra tankesnės nei skysčiai (paprastai), o skysčiai tankesni už dujas.
Mikroskopiniame lygmenyje tankis yra tai, kiek glaudžiai susipakuoja tam tikrą medžiagą sudarantys atomai. Jei du objektai užima tą patį tūrį, tankesnis yra sunkesnis, nes toje pačioje erdvėje susikaupia daugiau atomų. Tankis priklauso nuo temperatūros, taip pat nuo aplinkos slėgio, nors šios priklausomybės ryškiausios dujinėje būsenoje. Tankio skirtumai varo pasaulį; be jų gyvenimas nebūtų toks pats.
Naftos ir vandens tankis
Vandens tankis yra 1 kilogramas kubiniame metre. Jei tai skamba kaip sutapimas, taip nėra. Metriniai masės vienetai yra pagrįsti vandens tankiu. Dauguma aliejų yra mažiau tankūs nei vanduo, todėl jie plaukioja. Kai maišote du skysčius ar dujas, tankesnė patenka į indo dugną, kol jis neištirpsta ir nesudaro tirpalo. To priežastis paprasta. Gravitacija daro didesnę jėgą tankiai medžiagai. Tai, kad aliejus netirpsta vandenyje ir kad jis plūduriuoja, leidžia išvalyti po didelio naftos išsiliejimo. Darbuotojai paprastai išgauna aliejų, nugriebdami jį nuo vandens paviršiaus.
Helio balionas yra tankio pritaikymas realiame gyvenime
Susprogdinkite oro balioną iš plaučių, ir balionas džiaugsmingai sėdės ant stalo ar kėdės, kol kas nors išmes jį į orą. Net ir tada jis kurį laiką gali plūduriuoti ant oro srovių, tačiau galiausiai nukris žemėn. Užpildykite tuo pačiu helio kiekiu, ir jūs turite susieti virvelę, kad ji neplauktų. Taip yra todėl, kad, palyginti su ore esančiomis deguonies ir azoto molekulėmis, helio molekulės yra labai lengvos. Iš tikrųjų helis yra maždaug 10 kartų mažiau tankus nei oras. Balionas nuplauktų dar greičiau, jei jį užpildytumėte vandeniliu, kuris labiau panašus į 100 kartų mažiau tankus nei oras, tačiau vandenilio dujos yra labai degios. Štai kodėl jie nenaudoja balionų pripildymo karnavaluose.
Tankio skirtumai lemia oro ir vandenyno sroves
Įpilkite oro į orą, o molekulės skris aplinkui su daugiau energijos, todėl tarp jų bus daugiau vietos. Kitaip tariant, oras tampa mažiau tankus, todėl jis linkęs kilti. Tačiau troposferos temperatūra su aukščiu šaltėja, todėl aukštesniame aukštyje yra daugiau šalto oro ir jis turi tendenciją kristi. Nuolatinis krintančio šalto oro ir kylančio šilto oro judėjimas sukuria oro sroves ir vėjus, kurie lemia orą planetoje.
Temperatūros svyravimai vandenynuose taip pat sukuria tankio skirtumus, kurie lemia sroves, tačiau druskingumo pokyčiai yra tokie pat svarbūs. Jūros vanduo nėra vienodai druskingas, ir kuo daugiau druskos jame yra, tuo jis tankesnis. Temperatūros ir druskingumo pokyčiai sukuria tankio skirtumus, kurie lemia vietines sūkurines sroves taip pat gilios povandeninės upės, kurios sukuria jūrų būtybių buveines ir daro įtaką pasauliui klimatas.
Tankio pavyzdžiai laboratorijoje
Laboratorijos tyrėjai priklauso nuo skysčių ar kietų medžiagų atskirų medžiagų tankio skirtumų. Jie tai daro su centrifuga, tai yra prietaisas, kuris taip greitai sukasi mišinį, kad sukuria kelis kartus didesnę jėgą nei sunkio jėga. Centrifugoje tankiausi mišinio komponentai patiria didžiausią jėgą ir migruoja į indo išorę, iš kur juos galima paimti.
Tankis taip pat gali būti naudojamas medžiagoms, pagamintoms iš nežinomų junginių, identifikuoti. Procedūra yra pasverti medžiagas ir išmatuoti jų užimamą tūrį, naudojant vandens išstūmimą ar kitą metodą. Tada rasite medžiagos tankį, naudodami D = m / v lygtį, ir palyginkite jį su žinomais įprastų junginių tankiais, išvardytais etaloninėse lentelėse.