Tettheti fysikk er et mål på mengden av noe som eksisterer innenfor et gitt fysisk rom (volum). Mesteparten av tiden blir "tetthet" tatt av konvensjon for å bety "massetetthet", men som et begrep beskriver det ganske enkelt hvor overfylt noe er.
Befolkningstettheten i Hong Kong er for eksempel ekstremt høy, mens den i Sibir er ekstremt lav. Men i hvert tilfelle er "mennesker" gjenstand for analyse.
For stoffer som består av et enkelt element i en viss mengde (for eksempel et gram rent gull eller sølv) eller en homogen blanding av elementer (for eksempel en liter destillert vann, som inkluderer hydrogen og oksygen i et kjent, fast forhold), kan det antas at det ikke er noen betydningsfulle variasjoner i tetthet i prøve.
Det betyr at hvis tettheten til et 60 kg homogent objekt foran deg er 12 kg / L, bør enhver valgt liten del av objektet ha denne verdien for dens tetthet.
Tetthet definert
Tetthet tildeles den greske bokstaven rho (ρ) og er ganske enkelt massemdelt på volumV. SI-enhetene er kg / m
3, men g / ml eller g / cc (1 ml = 1 cc) er vanligere enheter i laboratorieinnstillinger. Disse enhetene ble faktisk valgt for å definere tettheten av vann som 1,0 ved romtemperatur.- Tetthet av hverdagsmaterialer:Gull, som du kanskje forventer, har en veldig høy tetthet (19,3 g / cc). Natriumklorid (bordsalt) sjekker inn på 2,16 g / cc.
Eksempler på gjennomsnittlig tetthet
Avhengig av hvilken type stoff eller stoffer som er tilstede, er det flere måter å nærme seg et tetthetsblandingsproblem.
Det enkleste er når du får et sett med N-objekter og blir bedt om å bestemme den gjennomsnittlige tettheten til objektene i settet. Denne typen eksempel vil oppstå i situasjoner der elementene i settet er av samme grunnleggende "type" (f.eks. Mennesker i England, trær i en gitt skog i Montana, bøker i et bybibliotek i Tennessee), men kan veldig sterkt i karakteristikken det gjelder (f.eks. vekt, alder, antall sider).
EKSEMPEL:Du får tre blokker med ukjent sammensetning, som har følgende masser og volumer:
- Fjell A: 2250 g, 0,75 l
- Fjell B: 900 g, 0,50 l
- Stein C: 1850 g, 0,50 l
a) Beregn gjennomsnittet av tettheten til bergartene i settet.
Dette gjøres ved å finne ut de individuelle tetthetene til hver bergart, legge disse sammen og dele med det totale antall bergarter i settet:
\ frac {(2250 / 0,75) + (900 / 0,50) + (1,650 / 0,60)} {3} = \ frac {(3000 + 1800 + 3700)} {3} = 2833 \ text {g / L}
b) Beregn gjennomsnittlig tetthet for settet av bergarter som helhet.
I dette tilfellet deler du bare den totale massen med det totale volumet:
\ frac {(2250 + 900 + 1850)} {(0,75 +0,50 + 0,50)} = \ frac {5000} {1,75} = 2857 \ frac {g / cc}
Tallene er forskjellige fordi bergartene ikke bidrar på like måter til disse beregningene.
Formel for gjennomsnittlig tetthet: Blanding av stoffer
EKSEMPEL:Du får en 5-liters (5000 cc eller ml) masse materiale fra en annen planet og fortalt at den består av tre smeltede deler av følgende elementer i de oppførte volumforholdene:
- Tykkium (ρ = 15 g / ml): 15%
- Waterium (ρ = 1 g / ml): 60%
- Tynnium (ρ = 0,5 g / ml): 25%
Hva er tettheten av bunnen som helhet?
Her konverterer du først prosentandelene til desimaler, og multipliserer disse med individuelle tettheter for å få gjennomsnittlig tetthet av blandingen:
(0,15) (15) + (0,60) (1,0) + (0,25) (0,50) = 2,975 \ tekst {g / cc}