En av de grunnleggende begrepene som brukes i mange naturvitenskap er tetthet, en fysisk egenskap definert som et objekts masse delt på volumet. Dette betyr at for å måle tetthet, må du vanligvis måle et objekts masse og volum separat, og deretter beregne dens tetthet ved å dele massen med volumet. For å måle masse og volum trenger du bruk av flere grunnleggende laboratorieverktøy.
Skala
Masse er en av de letteste målingene. Bruk en skala eller elektronisk vekt for å bestemme gjenstandens vekt eller masse. Denne målingen er vanligvis representert i gram eller gram for henholdsvis engelske og metriske systemer. Når du måler massen av en væske, veier du først beholderen og tarer vekten før du tilsetter væsken.
Gradert sylinder
Den mest nøyaktige måten å bestemme et objekts volum, spesielt når det gjelder en uregelmessig formet gjenstand, er å senke det i vann og måle mengden vann den fortrenger. En gradert sylinder som er stor nok til å holde både gjenstanden og nok vann til å dyppe den, er det beste verktøyet for denne jobben. En gradert sylinder kan også fortelle deg volumet av en væske ganske enkelt ved å helle den i en tom sylinder. Ikke bruk et beger for å bestemme volumet, siden skalaen som er trykt på siden av et beger, kan være mindre nøyaktig enn på en sylinder, som er spesielt designet for måling.
Beregning av tetthet
Når du har målt massen og volumet til et objekt, finner du tetthet med en enkel beregning. Del massen på volumet for å få tettheten. For eksempel måler du en mengde rent vann i en gradert sylinder og ser at den kommer til 11,5 ml. Du plasserer en vekt på plast på en skala og finner ut at dens masse er 3,2 gram. Når du tilsetter vannet, blir totalen 14,7 gram. Trekk massen av parabolen fra summen for å få massen av vannet alene:
14,7 - 3,2 = 11,5 \ text {gram}
Del 11,5 gram med 11,5 ml for å få tettheten, 1,0 gram per ml.
Hydrometer
Tetthet er vanskelig å måle direkte og nøyaktig, da det avhenger av to separate egenskaper, masse og volum. Imidlertid kommer tetthet i spill med væsker og flyt, da et tettere objekt alltid vil synke ned i en mindre tett væske, og flyte på en væske med større tetthet. Et hydrometer er en spesiell enhet som brukes til å bestemme væsketettheten. I stedet for å måle volumet i en gradert sylinder og deretter trenge å veie væsken for å bestemme massen (og, av kurs, ved å trekke vekten av beholderen), vil et hydrometer flyte på et annet nivå i en væske basert på dens tetthet. Ulike hydrometre bruker forskjellige skalaer for å måle tetthet, så følg alle instruksjonene og måle nøye.
Verdien av tetthet
Nå som du har bestemt tetthet, hva kan du gjøre med det? Det er en iboende egenskap til et stoff, noe som betyr at enhver mengde ren bly har samme tetthet, enten du har tonn eller noen få partikler; det samme gjelder enhver ren substans. Mange stoffer har en kjent, publisert verdi for tetthet som kan fungere som et "fingeravtrykk", slik at du kan identifisere et ukjent stoff ved å finne dens tetthet. Det vil også fortelle deg om et objekt er laget av et rent stoff, eller om det er en blanding. En berømt historie krediterer den greske filosofen Archimedes, som oppdaget at en kongekrone ikke var rent gull; han beregnet krontettheten og fant at den var mindre enn gullets.