Hvordan er tetthet, masse og volum relatert?

​Tetthetbeskriver forholdet mellom masse og volum av et objekt eller et stoff.Massemåler motstanden til et materiale for å akselerere når en kraft virker på det. I følge Newtons andre lov om bevegelse (F = ma), er nettokraften som virker på et objekt lik produktet av dets massetid akselerasjon.

Denne formelle definisjonen av masse lar deg sette den i andre sammenhenger som beregning av energi, momentum, sentripetal kraft og gravitasjonskraft. Siden tyngdekraften er nesten den samme over jordens overflate, blir vekt en god indikator på masse. Å øke og redusere mengden målt materiale øker og reduserer stoffets masse.

• Tettheten til et objekt er forholdet mellom masse og volum av et objekt. Massen er hvor mye den motstår akselerasjon når en kraft påføres den og betyr generelt hvor mye av et objekt eller stoff det er. Volum beskriver hvor mye plass et objekt tar opp. Disse mengdene kan brukes til å bestemme trykk, temperatur og andre egenskaper ved gasser, faste stoffer og væsker.

Det er en klar sammenheng mellom masse, tetthet og volum. I motsetning til masse og volum, øker eller reduserer ikke mengden målt materiale ikke tettheten. Å øke mengden ferskvann fra 10 gram til 100 gram vil med andre ord også endre volumet fra 10 milliliter til 100 milliliter, men tettheten forblir 1 gram per milliliter (100 g ÷ 100 ml = 1 g / ml).

Dette gjør tetthet til en nyttig egenskap for å identifisere mange stoffer. Men siden volumet avviker med endringer i temperatur og trykk, kan tetthet også endres med temperatur og trykk.

For en gitt masse ogvolum,hvor mye fysisk rom et materiale tar opp, av en gjenstand eller et stoff, forblir tettheten konstant ved en gitt temperatur og et gitt trykk. Ligningen for dette forholdet er

derρ(rho) er tetthet,mer masse ogVer volum, noe som gjør tetthetsenheten kg / m³. Den gjensidige tettheten (1/ρ) er kjent somspesifikt volum, målt i m³ /kg.

Volum beskriver hvor mye plass et stoff opptar og er gitt i liter (SI) eller gallon (engelsk). Volumet av et stoff bestemmes av hvor mye materiale som er tilstede og hvor tett partiklene i materialet er pakket sammen.

Som et resultat kan temperatur og trykk i stor grad påvirke volumet til et stoff, spesielt gasser. Som med masse, øker og reduserer materialmengden også stoffets volum.

For gasser er volumet alltid lik beholderen som gassen er inne i. Dette betyr at du for gasser kan relatere volumet til temperatur, trykk og tetthet ved å bruke den ideelle gassloven

derPer trykk i atm (atmosfæriske enheter),Ver volum i m³ (meter kubikk),ner antall mol gass,Rer den universelle gasskonstanten (R= 8,314 J / (mol x K)) ogTer temperaturen på gassen i Kelvin.

•••Syed Hussain Ather

Tre flere lover beskriver forholdet mellom volum, trykk og temperatur når de endres når alle andre størrelser holdes konstant. Ligningene er kjent som henholdsvis Boyle's Law, Gay-Lussac's Law og Charles's Law.

I hver lov beskriver venstre variabler volum, trykk og temperatur ved et innledende tidspunkt, mens høyre variabler beskriver dem på et annet senere tidspunkt. Temperatur er konstant for Boyles lov, volum er konstant for Gay-Lussacs lov og trykk er konstant for Charles lov.

Disse tre lovene følger de samme prinsippene i den ideelle gassloven, men beskriver endringene i sammenhenger av temperatur, trykk eller volum holdt konstant.

Selv om folk vanligvis bruker masse for å referere til hvor mye av et stoff som er tilstede eller hvor tungt et stoff er, er det forskjellige måter folk refererer til masser av forskjellige vitenskapelige fenomener betyr at masse trenger en mer enhetlig definisjon som omfatter alle dens bruker.

Forskere snakker vanligvis om subatomære partikler, for eksempel elektroner, bosoner eller fotoner, som å ha en veldig liten mengde masse. Men massene av disse partiklene er faktisk bare energi. Mens massen av protoner og nøytroner er lagret i gluoner (materialet som holder protoner og nøytroner sammen), massen av et elektron er mye mer ubetydelig gitt at elektronene er omtrent 2000 ganger lettere enn protoner og nøytroner.

Limene står for den sterke kjernekraften, en av de fire grunnleggende kreftene i universet ved siden av elektromagnetisk kraft, gravitasjonskraft og den svake kjernekraften, for å holde nøytroner og protoner bundet sammen.

Selv om størrelsen på hele universet ikke er kjent, har det observerbare universet, saken i universet som forskere har studert, en masse på omtrent 2 x 10⁵⁵ g, omtrent 25 milliarder galakser på størrelse med Melkeveien. Dette spenner over 14 milliarder lysår inkludert mørk materie, materie som forskere ikke er helt sikre på hva den er laget av og lysende materie, hva som står for stjerner og galakser. Universets tetthet er omtrent 3 x 10^-30 g / cm³.

Forskere kommer med disse estimatene ved å observere endringer i den kosmiske mikrobølgeovnens bakgrunn (gjenstander av elektromagnetisk stråling fra primitive stadier av universet), superklynger (klynger av galakser) og Big Bang nukleosyntese (produksjon av ikke-hydrogenkjerner i de tidlige stadiene av univers).

Forskere studerer disse funksjonene i universet for å bestemme dets skjebne, om det vil fortsette å utvide seg eller på et tidspunkt kollapse i seg selv. Da universet fortsetter å utvide seg, pleide forskere å tenke at gravitasjonskrefter gir objekter en attraktiv kraft mellom hverandre for å bremse ekspansjonen.

Men i 1998 viste Hubble Space Telescope-observasjoner av fjerne supernovaer at universet var universets ekspansjon har økt over tid. Selv om forskere ikke hadde funnet ut hva som forårsaket akselerasjonen, denne utvidelsen akselerasjon føre forskere til å teoretisere at mørk energi, navnet på dette ukjente fenomenet, ville gjort redegjør for dette.

Det er mange mysterier om masse i universet, og de utgjør det meste av universets masse. Omtrent 70% av masseenergien i universet kommer fra mørk energi og omtrent 25% fra mørk materie. Bare om lag 5% kommer fra vanlig materie. Disse detaljerte bildene av forskjellige typer masser i universet viser hvor variert masse kan være i forskjellige vitenskapelige sammenhenger.

Gravitasjonskraften til et objekt i vann ogflytende kraftsom holder det oppover bestemme om et objekt flyter eller synker. Hvis gjenstandens oppdriftskraft eller tetthet er større enn væskens, flyter den, og hvis ikke, synker den.

Tettheten til stål er mye høyere enn tettheten av vann, men formet på riktig måte. Tettheten kan reduseres med luftrom og skape stålskip. Tettheten av vann som er større enn tettheten av is, forklarer også hvorfor isen flyter i vann.

​Spesifikk tyngdekrafter tettheten til et stoff delt på referansestoffets tetthet. Denne referansen er enten luft uten vann for gasser eller ferskvann for væsker og faste stoffer.