Densitet är ett bekvämt sätt att identifiera fasta ämnen och vätskor. Densitet mäts dock inte direkt. Det beräknas istället utifrån två eller flera enkla mätningar.
Bakgrund
Densitet representerar förhållandet mellan ett objekts massa och dess volym (mängden utrymme det upptar). Att mäta densiteten hos ett fast ämne eller en vätska innebär därför nödvändigtvis två mätningar (massa och volym). Inom vetenskapen anges dessa mätningar vanligtvis i metriska enheter, såsom gram (g) för massa och milliliter (ml) eller kubikcentimeter (cm³) för volym. I dessa enheter har rent vatten en densitet på 1,00 g / ml.
Mäta massa
Massmätningar kräver helt enkelt en skala eller balans. Fasta föremål kan helt enkelt placeras på vågen och vägas efter att balansen har justerats så att den initiala avläsningen är noll. Vätskor måste placeras i en behållare för att vägas. I detta fall måste vikten av den tomma behållaren också bestämmas och subtraheras från vätskans vikt plus behållaren:
vikt av vätska = (vikt av behållare och vätska) - (vikt av tom behållare)
Mäta volymer av fasta ämnen
Två metoder finns tillgängliga för att mäta volymen på ett fast föremål. Om objektet har en regelbunden geometrisk form, som den för en kub, sfär eller cylinder, kan objektets mått bestämmas genom mätning med bromsok eller en enkel linjal. Du måste dock känna till ekvationen för volymen på den formen. Volymen (V) för en cylinder ges till exempel av V =? R²h, där r är cylinderns radie och h är dess höjd. NASA tillhandahåller ett bekvämt formulärblad online.
Den andra metoden för att bestämma volymen av ett fast ämne är genom kubisk förskjutning. Denna metod kräver en vattenfylld behållare med graderade volymmarkeringar. En köksmätkopp skulle vara tillräcklig, även om en graderad cylinder som används i kemilaboratorier skulle vara mer exakt. I båda fallen skulle behållaren fyllas ungefär halvfullt med vatten och föremålet sedan nedsänkt i vätskan. Skillnaden i vattennivån före och efter att föremålet är nedsänkt ger den kubiska förskjutningen, vilket är lika med föremålets volym. Till exempel om en mätbägare ursprungligen fylldes till 4,0 oz. och läs sedan 4,6 oz. efter att objektet hade sänkts ner, skulle volymen på objektet vara 4,6 - 4,0 = 0,6 oz.
Mätning av vätskevolymer
Volymer för vätskor bestäms genom att placera vätskan i en behållare med graderade volymavläsningar markerade på sidan. I de flesta fall kommer detta att vara samma behållare som används för att hålla vätskan medan dess massa mäts. Mätkoppar eller plastsprutor fungerar bra för detta ändamål. Se dock till att vätskevolymen är samma volym som vägs när massan bestäms.
Beräkning av densitet
När massan och volymen av det fasta eller flytande ämnet har uppmätts, dela massan med volymen för att beräkna densiteten.