Gostota (D) je količina, opredeljena kot masa (m) na enoto prostornine (v): D = m ÷ v. Ker so te tri količine povezane, lahko eno od njih najdete, če poznate preostali dve. To je bolj koristno, kot se sliši, ker je gostota pogosto znana količina, ki jo lahko poiščete ob predpostavki, da poznate sestavo materiala.
Izračuni so enostavni za trdne predmete, za tekočine pa se stvari zapletejo gostota se spreminja s temperaturo in za pline, pri katerih je gostota odvisna od temperature in pritisk.
Uporabite dosledne enote
Enačba, ki se nanaša na gostoto, maso in prostornino, je enostavna in omogoča izračun gostote materiala, če izmerite njegovo maso in prostornino. Edino opozorilo je, da morate meritve izvajati v istem sistemu.
Na primer, če merite maso v kilogramih, morate prostornino meriti v kubičnih metrih, če merite prostornino v litrih, pa maso v kilogramih. Trije sistemi, ki jih boste verjetno uporabljali, so CGS (centimetri, grami, sekunde), MKS, (metri, kilogrami, sekunde) in British Imperial. V teh treh sistemih so najpogosteje uporabljene enote za gostoto:
- CGS: grami / kubični centimeter ali grami / mililiter
- MKS: kilogrami / kubični meter
- Britanci: funti / kubični čevelj
Uporaba kalkulatorja gostote, mase in prostornine
Primer: Recimo, da imate čašo, polno skrivnostne vodne raztopine. Izračun njene gostote in primerjava z gostoto čiste vode lahko pomaga določiti njeno sestavo.
Prostornino raztopine izračunate tako, da izmerite dimenzije čaše in nivo tekočine in ugotovite, da znaša 355 ml. Ker je mililiter kubični centimeter, bi morali maso najti v gramih. Ugotoviš, da je 372 gm.
Gostota je nato 372 gm ÷ 355 ml = 1,05 gm / ml. To je le nekoliko gostejše od čiste vode (1 g / ml), zato je vse, kar se v vodi raztopi, v nizki koncentraciji.
Primer: Najdete veliko skalo približno sferične oblike in želite vedeti njeno sestavo. Če ga ugotovite, vam lahko pomaga ugotoviti to.
Izračunajte prostornino kamnine tako, da izmerite njen premer in delite z 2, da poiščete njen polmer (r).
Prostornina krogle je 4 / 3πr3, če je torej skala s polmerom 10 palcev, je njena prostornina 418,67 kubičnih centimetrov.
Pretvori v kubične metre tako, da pomnožiš z 0,00057. Rezultat je 0,239 kubičnih metrov.
Če kamnina tehta 40 kilogramov, je njena gostota 0,29 ft3 = 167. 36 lb / ft3. To je zelo blizu gostoti granita, zato obstaja velika verjetnost, da je kamnina trdni granit.
Uporaba tabel gostote
Če imate predmet iz znanega materiala, lahko njegovo gostoto poiščete v tabeli. Te informacije vam omogočajo, da izračunate njegovo prostornino s tehtanjem. Če že poznate njegovo prostornino, lahko izračunate njegovo maso. Uporaba kalkulatorja gostote, mase, prostornine zahteva samo prerazporeditev enačbe gostote tako, da izrazi želeni parameter v smislu drugih dveh.
Primer: Recimo, da imate zlati kip in želite najti njegov volumen.
D = m ÷ v, torej v = m ÷ D
Ugotoviš, da kip tehta 2 kg. V tabeli boste našli gostoto zlata približno 19.300 kg / m3.
Če priključite številke, ugotovite, da je prostornina 2 kg ÷ 19.300 kg / m3 = 0,0001 m3 ali približno desetino litra.
Primer: Koliko tehta mililiter živega srebra?
D = m ÷ v, torej m = Dv
Gostota živega srebra je 13,6 g / ml, zato ima prostornina 1 ml maso 13,6 grama.