Како су повезани густина, маса и запремина?

Однос између масе, густине и запремине

Густинаописује однос масе и запремине предмета или супстанце.Мисамери отпор материјала да се убрза када на њега делује сила. Према другом Њутновом закону кретања (Ф = ма), нето сила која делује на објекат једнака је производу његове масе помножене са убрзањем.

Ова формална дефиниција масе омогућава вам да је ставите у друге контексте као што су израчунавање енергије, импулса, центрипеталне силе и гравитационе силе. Пошто је гравитација на површини Земље приближно иста, тежина постаје добар показатељ масе. Повећавање и смањење количине измереног материјала повећава и смањује масу супстанце.

Савети

  • Густина предмета је однос масе и запремине предмета. Маса је колико се опире убрзању када се на њу примени сила и генерално значи колики је предмет или супстанца. Обим описује колико простора заузима објект. Ове количине се могу користити за одређивање притиска, температуре и других карактеристика гасова, чврстих тела и течности.

Постоји јасан однос између масе, густине и запремине. За разлику од масе и запремине, повећање количине измереног материјала не повећава или смањује густину. Другим речима, повећање количине слатке воде са 10 грама на 100 грама такође ће променити запремину од 10 милилитара до 100 милилитара, али густина остаје 1 грам по милилитру (100 г ÷ 100 мл = 1 г / мл).

То густину чини корисном особином у идентификовању многих супстанци. Међутим, пошто запремина одступа са променом температуре и притиска, густина се такође може мењати са температуром и притиском.

Мерење запремине

За дату масу изапремина,колико физичког простора заузима материјал, предмет или супстанца, густина остаје константна при датој температури и притиску. Једначина за овај однос је

\ рхо = \ фрац {м} {В}

у којимаρ(рхо) је густина,мје маса иВ.је запремина, чинећи јединицу густине кг / м3. Узајамна густина (1/ρ) је познат каоспецифична запремина, мерено у м3 /kg.

Волумен описује колико простора супстанца заузима и даје се у литрима (СИ) или галонима (енглески). Запремина супстанце се одређује према томе колико је материјала присутно и колико су честице материјала међусобно спаковане.

Као резултат, температура и притисак могу у великој мери утицати на запремину супстанце, посебно гасова. Као и код масе, повећање и смањење количине материјала такође повећава и смањује запремину супстанце.

Повезаност притиска, запремине и температуре

За гасове је запремина увек једнака посуди у којој је гас. То значи да за гасове запремину можете повезати са температуром, притиском и густином користећи закон идеалног гаса

ПВ = нРТ

у којимаП.је притисак у атм (атмосферске јединице),В.је запремина у м3 (метри у коцкама),нје број молова гаса,Р.је универзална гасна константа (Р.= 8,314 Ј / (мол к К)) иТ.је температура гаса у Келвину.

Три закона о гасу могу се повезати кроз закон о идеалном гасу.

•••Сиед Хуссаин Атхер

Још три закона описују односе између запремине, притиска и температуре док се мењају када се све остале величине одржавају константним. Једначине су познате као Бојлов закон, Гаи-Луссац-ов закон и Цхарлес-ов закон.

У сваком закону леве променљиве описују запремину, притисак и температуру у почетном тренутку, док их десне променљиве описују у другој каснијој временској тачки. Температура је константна за Боилеов закон, запремина је константна за Гаи-Луссац-ов закон, а притисак је константан за Цхарлес-ов закон.

Ова три закона следе исте принципе закона о идеалном гасу, али описују промене у контексту било температуре, притиска или запремине која се одржава константном.

Значење мисе

Иако се људи углавном користе масом како би се позвали на то колико је супстанца присутна или колико је нека супстанца тешка, на различите начине људи се позивају на масе различитих научних појава, значи да маси треба јединственија дефиниција која обухвата све њене користи.

Научници обично говоре о субатомским честицама, попут електрона, бозона или фотона, које имају врло малу количину масе. Али масе ових честица заправо су само енергија. Док се маса протона и неутрона складишти у глуонима (материјал који држи протоне и неутроне на окупу), маса електрона је много занемарљивија с обзиром на то да су електрони око 2000 пута лакши од протона и неутрона.

Глуони представљају снажну нуклеарну силу, једну од четири основне силе универзума електромагнетна сила, гравитациона сила и слаба нуклеарна сила, у одржавању неутрона и протона везаних заједно.

Маса и густина универзума

Иако величина читавог свемира није тачно позната, посматрани свемир, материја у свемиру коју су научници проучавали, има масу око 2 к 1055 г, око 25 милијарди галаксија величине Млечног пута. Ово обухвата 14 милијарди светлосних година, укључујући тамну материју, материју за коју научници нису потпуно сигурни од чега је направљена и светлосне материје, шта чини звезде и галаксије. Густина свемира је око 3 к 10-30 г / цм3.

Научници долазе до ових процена посматрајући промене у космичкој микроталасној позадини (артефакти електромагнетног зрачења из примитивних фаза универзума), супер јата (јата галаксија) и нуклеосинтеза Великог праска (производња не-водоничних језгара током раних фаза универзум).

Тамна материја и тамна енергија 

Научници проучавају ове особине универзума да би утврдили његову судбину, да ли ће се наставити ширити или ће се у неком тренутку сам урушити. Како се свемир наставља ширити, научници су мислили да гравитационе силе дају објектима привлачну силу једни другима да успоравају ширење.

Али 1998. године, посматрање свемирског телескопа Хуббле далеких супернова показало је да је свемир био ширење свемира с временом се повећавало. Иако научници нису схватили шта тачно узрокује убрзање, ово проширење убрзање води научнике да теоретишу да би тамна енергија, назив за овај непознати феномен, могла рачун за ово.

Остаје много мистерија о маси у свемиру и оне чине већину свемирске масе. Око 70% масене енергије у свемиру потиче од тамне енергије и око 25% од тамне материје. Само око 5% потиче од обичне материје. Ове детаљне слике различитих врста маса у универзуму показују колико маса може бити различита у различитим научним контекстима.

Плутајућа сила и специфична тежина

Гравитациона сила предмета у води исила потискакоја га држи према горе одређује да ли објекат плута или тоне. Ако је полетна сила или густина предмета већа од течности, он плута, а ако није, тоне.

Густина челика је много већа од густине воде, али у одговарајућем облику, густина се може смањити ваздушним просторима стварајући челичне бродове. Густина воде која је већа од густине леда такође објашњава зашто лед плута у води.

Специфична гравитацијаје густина супстанце подељена густином референтне супстанце. Ова референца је или ваздух без воде за гасове или слатка вода за течности и чврсте материје.

  • Објави
instagram viewer