I allmänhet jämför ett förhållande två kvantiteter som har samma enheter, i syfte att bestämma det numeriska värdet som relaterar till de två storheterna.
Till exempel är det vanligt i kakrecept att ingredienserna måste ingå i viktförhållanden. Vikten av sockret i kakan ska vara lika med mjölets vikt, men det betyder inte att de kommer att tillsättas i lika stora volymer. Varför är det så?
Grunderna för densitet
För det första är den allmänna massdensitetsformeln massan som upptar en volymenhet per volymenhet. En densitet är helt enkelt ett sätt att beskriva hur något material distribueras. Det finns många typer av densiteter: Alla kvantiteter som beskrivs som en mängd per ytenhet, volym eller annan rumsenhet är en densitet.
Det är bra att komma ihåg tätheten hos vissa vanliga material som referens när man jämför andra material. Vattentätheten är 1 g / ml och luftens densitet vid standardtryck och temperatur är cirka 1,18 gånger 10-3 g / cm3.
Beräkning av luftens densitet
Beräkningen av lufttäthet beror på flera faktorer, såsom:
- atmosfärstryck
-
P
- temperatur
- T
De ideal gaslag är det bästa sättet att bestämma förhållandet mellan tryck, temperatur och lufttäthet, ρ.
Snabba sätt att uppskatta förändringar i lufttäthet
Låt oss hålla trycket konstant och se vad som händer om temperaturen ändras. Om temperaturen ökar kommer nämnaren att öka medan täljaren förblir konstant. Detta innebär att lufttätheten skulle minska. På samma sätt om trycket ökar medan temperaturen förblir konstant, skulle lufttätheten öka.
Det är bra att komma ihåg dessa förhållanden, eller helt enkelt den ideala gaslagen, för att snabbt kunna avgöra hur lufttätheten beror på miljöfaktorer som tryck och temperatur.
Det kan också vara användbart att beräkna lufttäthetsförhållanden för att avgöra om miljöfaktorer har ökat eller minskat för att resultera i densitetsförändring.
Vad är ett densitetsförhållande?
Ett densitetsförhållande är helt enkelt ett sätt att jämföra två densiteter i samma enheter. Vanligtvis jämförs densiteter för fasta ämnen och vätskor med densiteten hos vatten. För gaser är standardjämförelsen luft. Detta förhållande har ett speciellt namn på grund av standardiseringen: Specifik gravitation.
Specifik vikt är därför enhetslös och är helt enkelt en numerisk faktor som kan multipliceras med standardiseringsmedium (vatten eller luft beroende på vilket material du överväger), för att bestämma densiteten hos material.
Subtiliteterna i densitetsförhållandet för bakning av kakor
Vad sägs om kakan? Hur kan vi bestämma hur mycket socker och mjöl vår kaka behöver? Kom ihåg att vikten på de två ska vara lika, men det betyder inte att vi kan dumpa en kopp av var och en i vår smet.
Densiteten av granulerat socker är 0,85 g / cm3och densiteten för allmjöl är 0,53 g / cm3. Omedelbart kan vi beräkna densitetsförhållandet mellan socker och mjöl: 0,85 / 0,53 = 1,6. Från detta vet vi att i samma volym socker och mjöl kommer sockret att vara 1,6 gånger så tungt.
Så om ett recept ber om 1 kopp socker, måste vi lägga till 1,6 koppar mjöl så att förhållandet bibehålls och vår kaka stiger ordentligt.
Det är tydligt att förhållanden är ett utmärkt sätt att snabbt avgöra hur massor och volymer av olika material är relaterade till varandra.