Плотностьв физике - это мера количества чего-то, что существует в данном физическом пространстве (объеме). В большинстве случаев «плотность» условно понимается как «массовая плотность», но как концепция она просто описывает, насколько что-то переполнено.
Например, плотность населения Гонконга чрезвычайно высока, а в Сибири - крайне низка. Но в каждом случае «люди» являются предметом анализа.
Для веществ, состоящих из одного элемента в некотором количестве (например, грамм чистого золота или серебра) или гомогенной смеси элементов (например, литр дистиллированной воды, которая включает водород и кислород в известном фиксированном соотношении), можно предположить, что нет значимых изменений плотности в пределах образец.
Это означает, что если плотность однородного объекта массой 60 кг перед вами составляет 12 кг / л, любая выбранная небольшая часть объекта должна иметь это значение для своей плотности.
Определенная плотность
Плотность обозначается греческой буквой ро (ρ) и представляет собой просто массу.
- Плотность бытовых материалов:Золото, как и следовало ожидать, имеет очень высокую плотность (19,3 г / см). Хлорид натрия (поваренная соль) составляет 2,16 г / куб.
Примеры средней плотности
В зависимости от типа вещества или присутствующих веществ существует несколько способов решения проблемы плотности смеси.
Самый простой - это когда вам дают набор из N объектов и просят определить среднюю плотность объектов в наборе. Такой пример может возникнуть в ситуациях, когда элементы в наборе относятся к одному и тому же базовому «типу» (например, люди в Англии, деревья в учитывая лес в Монтане, книги в городской библиотеке в Теннесси), но могут очень сильно по рассматриваемым характеристикам (например, вес, возраст, количество страниц).
ПРИМЕР:Вам дается три блока неизвестного состава, которые имеют следующие массы и объемы:
- Камень A: 2250 г, 0,75 л
- Rock B: 900 г, 0,50 л
- Rock C: 1850 г, 0,50 л
а) Рассчитайте среднее значение плотности горных пород в наборе.
Это делается путем определения индивидуальной плотности каждой породы, сложения их вместе и деления на общее количество камней в наборе:
\ frac {(2,250 / 0,75) + (900 / 0,50) + (1,650 / 0,60)} {3} = \ frac {(3,000 + 1,800 + 3,700)} {3} = 2833 \ text {g / L}
б) Рассчитайте среднюю плотность набора горных пород в целом.
В этом случае вы просто разделите общую массу на общий объем:
\ frac {(2,250 + 900 + 1,850)} {(0,75 +0,50 + 0,50)} = \ frac {5,000} {1,75} = 2857 \ frac {g / cc}
Цифры различаются, потому что породы не участвуют в этих расчетах одинаково.
Формула средней плотности: смесь веществ
ПРИМЕР:Вам дают 5-литровый (5000 куб. См или мл) кусок материала с другой планеты и говорят, что он состоит из трех слитых частей следующих элементов в указанных пропорциях по объему:
- Толстий (ρ = 15 г / мл): 15%
- Ватерий (ρ = 1 г / мл): 60%
- Тинний (ρ = 0,5 г / мл): 25%
Какова плотность чанка в целом?
Здесь вы сначала преобразуете проценты в десятичные числа и умножаете их на отдельные плотности, чтобы получить среднюю плотность смеси:
(0,15) (15) + (0,60) (1,0) + (0,25) (0,50) = 2,975 \ text {g / cc}