Hvordan beregne tetthet

Materialer flyter eller vasker basert hovedsakelig på tetthet. Siden isbiter er litt mindre tette enn vann, flyter isbiter i vann. Siden stål er mindre tett enn kvikksølv, men tettere enn vann, flyter et stålkulelager i flytende kvikksølv, men synker i vann. Å forstå tetthet begynner med å forstå hvordan man skal beregne den.

Tetthet er forholdet mellom masse og volum av et objekt, og som sådan er tetthet en beregnet snarere enn målt verdi. Å finne tetthet krever å måle både objektets masse og volum. Tetthet brukes til å beskrive faste stoffer, væsker og gasser.

Tetthetsformelen i kjemi er tetthet lik masseMdelt på volumV. Tetthet kan representeres avDeller med den greske bokstaven rho (ρ), slik at formelen kan skrives som:

I geologi brukes egenvekt mer enn tetthet, men de to er nært beslektede. Den spesifikke tyngdekraften består av tettheten til objektet delt på tettheten av vannet (1,0 g / cm)³), noe som gir en dimensjonsløs verdi.

For faste stoffer rapporteres vanligvis tetthetsenhetene i det metriske systemet som gram (masse) per kubikkcentimeter (volum) skrevet som g / cm³. Tetthet kan også rapporteres som kilo per kubikkmeter (kg / m)³), kg per kubikkcentimeter (kg / cm³) eller gram per kubikkmeter (g / m³).

Mindre vanlig kan tetthet rapporteres som pund (masse) per kubikkfot (volum), skrevet som lb / ft³, pund per kubikkcentimeter (lb / in³) eller pund per kubikkmeter (lb / yd³).

For væsker rapporteres tetthet oftest som gram per milliliter (g / ml), mens gasstetthet vanligvis rapporteres som gram per liter (g / l). Væske- og gassdensiteter endres med trykk og temperatur, men det vil generelt bli rapportert når det gjelder standardtrykk (en atmosfære) og temperatur (25 ° C for væsker og 0 ° C for gasser).

Å finne massen av faste stoffer krever bruk av en tredobbel balanse eller elektronisk skala som måler masse. Plasser prøven på brettet, og følg deretter fremgangsmåten for verktøyet for å finne massen. Hvis du måler massen til et pulver eller en væske, må du først finne massen til en beholder, deretter tilsette pulveret eller væsken og måle den totale massen før du trekker massen av beholderen.

Å finne volumet til en vanlig polygon krever bare å måle dimensjonene til det faste stoffet og slå opp formelen for formen. For eksempel har en rektangulær blokk som måler 10 centimeter med 5 centimeter med 2 centimeter et volum på 10 × 5 × 2 eller 100 kubikkcentimeter.

Å finne volum av uregelmessig formede faste stoffer bruker Archimedes-prinsippet om forskyvning. Mål en kjent mengde vann i en gradert sylinder, plasser den uregelmessig formede gjenstanden i sylinderen og les den graduerte sylinderen for å bestemme volumendringen. Det fortrengte vannet, vist av endringen i avlesning på den graduerte sylinderen, tilsvarer volumet på det innsatte objektet.

For væsker kan volumet måles direkte ved hjelp av den graduerte sylinderen.

For å finne tetthet, del den målte massen med det målte volumet (D​ = ​M​ ÷ ​V​).

​Tetthetsformeleksempler: faste stoffer​

Hvis en kube av et materiale som måler 1 centimeter på hver side har en masse på 7,90 gram, blir densitetsberegningen

Materialet er mest sannsynlig jern.

Massen til et uregelmessig formet objekt måles til 211,4 gram. Volumet av fortrengt vann tilsvarer 20 milliliter. Siden en milliliter vann tar en kubikkcentimeter volum, tilsvarer gjenstandens volum 20 kubikkcentimeter. Fullføring av formelen viser

Materialet er mest sannsynlig sølv.

​Tetthetsformeleksempler: Væsker​

En væske med et volum på 50 ml (ml) har en masse på 63 gram (g). Så

Det er sannsynlig at væsken er glyserin.

En væske med en målt masse på 338,75 gram opptar et volum på 25 milliliter. Fullføring av tetthetsformelen viser

Væsken er sannsynligvis kvikksølv.

Kalkulatorer for online tetthetsformel er tilgjengelig. To av de tre variablene (masse, volum eller tetthet) må imidlertid være kjent (se Ressurser).