Prepočet objemu na hustotu

Objem je množstvo priestoru, ktoré látka zaberá v troch rozmeroch, či už sa toto množstvo meria v kubických centimetroch, kubických yardoch alebo v inej jednotke objemu. Látka môže byť pevná, kvapalná alebo plynná. Hmotnosť alebo hmotnosť nehrá žiadnu rolu pri zohľadnení objemu. Ak si želáte poznať hustotu látky, ktorá zaberá objem, potom musíte uviesť hmotnosť.

Matematický vzťah medzi hustotou a objemom je jednoduchý.

Matematická rovnica je D = M / V. Hustota sa rovná hmotnosti, či už v gramoch, librách alebo inej jednotke, vydelenej objemom, ktorý hmotnosť zaberá. Ak kus kovu váži 25 g a má objem 5 kubických cm, jeho hustota je 25 g / 5 kubických cm = 5 g na kubický cm.

Zákon o ideálnom plyne ilustruje, že ak rovnica obsahuje objem, môže ho v dobrom nahradiť pojem hustota. Zákon o plyne obvykle znie PV = nRT, kde P je tlak, n je počet uvažovaných molov plynu, R je konštanta ideálneho plynu a T je teplota. Teraz počet mólov súvisí s hmotnosťou alebo hmotnosťou a dá sa napísať n = m / MW, kde m je hmotnosť plynu a M je jeho molekulová hmotnosť. Rovnicu ideálneho plynu je potom možné zapísať PV = (m / M) RT.

Keď vydelíme obe strany rovnice objemom, V, nájdeme P = (m / MV) RT. Kombináciou rovnice 1 s rovnicou 4 získame P = (D / M) RT.

Účinne sme z rovnice úplne vylúčili objem a nahradili ho hustotou. Objem sme prepočítali na hustotu. Táto forma zákona o ideálnom plyne sa dá pohodlne použiť, ak poznáte skôr prítomné množstvo plynu ako jeho objem. Samozrejme môžete previesť späť na objem jednoduchým obrátením procesu.

Pri prepočte objemu na hustotu je rozumné použiť jednotky bežne používané a primerane primerané. Napríklad, hoci je to možné, nikto zvyčajne nehlási hustotu v gramoch na kubický meter alebo libier na kubický centimeter. Štandardnejšie jednotky sú gramy na kubický centimeter a libra na kubický meter. Je to tak preto, lebo malý objem materiálu zvyčajne váži málo, a preto by sa pri použití menších objemov použilo tak málo jednotiek hmotnosti. Väčšie masy si vyžadujú väčšie objemy.

A nakoniec, metrické jednotky hmotnosti by sa mali používať skôr s metrickými jednotkami objemu ako so štandardnými „anglickými“ jednotkami atď. Použitie litrov na objem vyžaduje skôr kilogramy ako libry. Na druhej strane použitie kvartálov vyžaduje v prípade kvapaliny použitie skôr uncí ako mililitrov.