Yoğunluk (D), birim hacim (v) başına kütle (m) olarak tanımlanan bir miktardır: D = m ÷ v. Bu üç nicelik birbiriyle ilişkili olduğundan, diğer ikisini biliyorsanız, birini bulabilirsiniz. Bu, göründüğünden daha faydalıdır çünkü yoğunluk, malzemenin bileşimini bildiğinizi varsayarak, genellikle arayabileceğiniz bilinen bir miktardır.
Hesaplamalar katı nesneler için basittir, ancak sıvılar için işler daha karmaşık hale gelir. yoğunluk sıcaklıkla değişir ve yoğunluğun sıcaklığa ve sıcaklığa bağlı olduğu gazlar için basınç.
Tutarlı Birimler Kullanın
Yoğunluk, kütle ve hacim ile ilgili denklem basittir ve kütlesini ve hacmini ölçerseniz bir malzemenin yoğunluğunu hesaplamanıza olanak tanır. Tek uyarı, ölçümleri aynı sistemde yapmanız gerektiğidir.
Örneğin, kütleyi kilogram olarak ölçüyorsanız, hacmi metreküp olarak ölçmelisiniz ve hacmi quart cinsinden ölçüyorsanız, kütleyi pound olarak ölçmelisiniz. Kullanmanız muhtemel üç sistem CGS (santimetre, gram, saniye), MKS, (metre, kilogram, saniye) ve British Imperial. Bu üç sistemde yoğunluklar için en çok kullanılan birimler şunlardır:
- CGS: gram/santimetre küp veya gram/mililitre
- MKS: kilogram/metreküp
- İngiliz: pound/kübik ayak
Yoğunluk, Kütle ve Hacim Hesaplayıcısını Kullanma
Misal: Gizemli sulu bir solüsyonla dolu bir beheriniz olduğunu varsayalım. Yoğunluğunun hesaplanması ve saf su ile karşılaştırılması, bileşiminin belirlenmesine yardımcı olabilir.
Çözeltinin hacmini beherin boyutlarını ve sıvının seviyesini ölçerek hesaplarsınız ve 355 ml bulursunuz. Mililitre santimetre küp olduğundan kütleyi gram olarak bulmalısınız. 372 gram olduğunu buluyorsunuz.
O halde yoğunluk 372 gm ÷ 355 ml = 1.05 gm/ml'dir. Bu, saf sudan (1 gm/ml) biraz daha yoğundur, bu nedenle suda çözünen her şey düşük konsantrasyondadır.
Misal: Kabaca küresel bir şekle sahip büyük bir kaya buldunuz ve bileşimini bilmek istiyorsunuz. Yoğunluğunu bulmak, bunu belirlemenize yardımcı olabilir.
Yarıçapını (r) bulmak için çapını ölçerek ve 2'ye bölerek kayanın hacmini hesaplayın.
Kürenin hacmi 4/3πr3, yani kayanın yarıçapı 10 inç ise hacmi 418.67 inç küptür.
0,00057 ile çarparak fit küplere dönüştürün. Sonuç 0,239 fit küptür.
Kaya 40 pound ağırlığındaysa, yoğunluğu 40 lb/0.239 ft'dir.3 = 167. 36 lb/ft3. Bu, granitin yoğunluğuna çok yakındır, bu nedenle kayanın katı granit olma ihtimali yüksektir.
Yoğunluk Tablolarını Kullanma
Bilinen bir malzemeden yapılmış bir nesneniz varsa, yoğunluğunu bir tablodan öğrenebilirsiniz. Bu bilgi, hacmini tartarak hesaplamanıza olanak tanır. Hacmini zaten biliyorsanız, kütlesini hesaplayabilirsiniz. Yoğunluk, kütle, hacim hesaplayıcısını kullanmak, istediğiniz parametreyi diğer ikisi cinsinden ifade etmek için yoğunluk denkleminin yeniden düzenlenmesini gerektirir.
Misal: Diyelim ki altın bir heykeliniz var ve hacmini bulmak istiyorsunuz.
D = m ÷ v, yani v = m ÷ D
Heykelin 2 kg ağırlığında olduğunu görüyorsunuz. Bir tabloda, altının yoğunluğunu yaklaşık 19.300 kg/m olarak bulacaksınız.3.
Rakamları girerek hacmi 2 kg ÷ 19.300 kg/m olarak buluyorsunuz.3 = 0.0001 m3 veya litrenin onda biri kadar.
Misal: Bir mililitre cıva ne kadardır?
D = m ÷ v, yani m = Dv
Cıvanın yoğunluğu 13.6 g/ml'dir, yani 1 ml'lik bir hacmin kütlesi 13.6 gramdır.