Hacim, bir maddenin üç boyutlu olarak kapladığı alan miktarıdır, bu miktar ister santimetreküp, ister yarda metreküp veya başka bir hacim birimi olarak ölçülsün. Madde katı, sıvı veya gaz olabilir. Ağırlık veya kütle, hacmin dikkate alınmasında rol oynamaz. Bir hacmi kaplayan bir maddenin yoğunluğunu bilmek istiyorsak, o zaman kütle tanıtılmalıdır.
denklem
Yoğunluk ve hacim arasındaki matematiksel ilişki basittir.
Matematiksel denklem D = M / V'dir. Yoğunluk, gram, pound veya başka bir birim cinsinden kütlenin kapladığı hacme bölünmesiyle elde edilen kütleye eşittir. Bir metal parçası 25 g ağırlığında ve 5 cm3 hacmindeyse, yoğunluğu 25 g / 5 cm küp = cm küp başına 5 g'dır.
İdeal Gaz Yasası
İdeal gaz yasası, bir denklemin hacmi içermesi durumunda, yoğunluk teriminin onu iyi bir etkiyle nasıl değiştirebileceğini gösterir. Bu gaz yasası normalde PV = nRT şeklinde okunur, burada P basınçtır, n söz konusu gazın mol sayısıdır, R ideal gaz sabitidir ve T sıcaklıktır. Şimdi mol sayısı kütle veya ağırlıkla ilişkilidir ve n = m / MW olarak yazılabilir, burada m gazın kütlesidir ve M moleküler ağırlığıdır. İdeal gaz denklemi daha sonra PV = (m / M) RT olarak yazılabilir.
Hacmi Yoğunluğa Dönüştürme
Denklemin her iki tarafını V hacmine bölerek P = (m / MV) RT buluruz. Denklem 1'i denklem 4 ile birleştirerek, P = (D/M) RT elde ederiz.
Hacmi, yoğunluğu ile değiştirerek denklemden tamamen çıkardık. Hacmi yoğunluğa çevirdik. İdeal gaz yasasının bu biçimi, hacminden ziyade mevcut gazın kütlesini biliyorsanız rahatlıkla kullanılabilir. Tabii ki, işlemi tersine çevirerek hacme geri dönüştürebilirsiniz.
Makul Birimler
Hacmi yoğunluğa dönüştürürken, yaygın olarak kullanılan ve orantılı olarak makul olan birimleri kullanmak mantıklıdır. Örneğin, bunu yapmak mümkün olsa da, kimse yoğunluğu genellikle yarda başına gram veya santimetreküp başına pound olarak bildirmez. Daha standart birimler, santimetre küp başına gram ve metreküp başına pound'dur. Bunun nedeni, küçük hacimli bir malzemenin genellikle daha az ağırlığa sahip olması ve daha küçük hacimler kullanıldığında çok az ağırlık biriminin kullanılmasıdır. Daha büyük kütleler daha büyük hacimler gerektirir.
Tutarlı Ölçüm Sistemleri
Son olarak, standart "İngiliz" birimleri yerine metrik hacim birimleriyle birlikte metrik kütle birimleri kullanılmalıdır. Hacim için litre kullanımı, pound yerine kilogramı gerektirir. Öte yandan, litre kullanımı, sıvı durumunda mililitre yerine ons kullanımını gerektirir.