Birçok doğa biliminde kullanılan temel terimlerden biri, bir nesnenin kütlesinin hacmine bölünmesi olarak tanımlanan fiziksel bir özellik olan yoğunluktur. Bu, yoğunluğu ölçmek için genellikle bir nesnenin kütlesini ve hacmini ayrı ayrı ölçmeniz ve ardından kütleyi hacme bölerek yoğunluğunu hesaplamanız gerektiği anlamına gelir. Kütle ve hacmi ölçmek için birkaç temel laboratuvar aracı kullanmanız gerekir.
ölçek
Kütle en kolay elde edilen ölçümlerden biridir. Nesnenin ağırlığını veya kütlesini belirlemek için bir terazi veya elektronik terazi kullanın. Bu ölçüm genellikle sırasıyla İngilizce ve metrik sistemler için ons veya gram olarak temsil edilir. Bir sıvının kütlesini ölçerken, önce kabı tartın ve ardından sıvıyı eklemeden önce terazinin darasını alın.
Dereceli silindir
Bir cismin hacmini belirlemenin en doğru yolu, özellikle düzensiz şekilli bir cisim söz konusu olduğunda, onu suya daldırmak ve yerinden çıkardığı su miktarını ölçmektir. Hem nesneyi hem de onu tamamen batırmaya yetecek kadar suyu tutacak kadar büyük dereceli bir silindir bu iş için en iyi araçtır. Dereceli silindir, bir sıvının hacmini sadece boş bir silindire dökerek de size söyleyebilir. Hacmi belirlemek için bir beher kullanmayın, çünkü bir beherin yan tarafında basılan ölçek, özellikle ölçüm için tasarlanmış dereceli bir silindirde olduğundan daha az doğru olabilir.
Yoğunluk Hesaplama
Bir cismin kütlesini ve hacmini ölçtüğünüzde, basit bir hesaplama ile yoğunluğu bulursunuz. Yoğunluğu elde etmek için kütleyi hacme bölün. Örneğin, dereceli bir silindirde bir miktar saf su ölçüyorsunuz ve bunun 11,5 ml olduğunu görüyorsunuz. Bir teraziye plastik bir tartı kabı yerleştiriyorsunuz ve kütlesinin 3,2 gram olduğunu buluyorsunuz. Suyu eklediğinizde toplam 14,7 gram çıkıyor. Sadece suyun kütlesini bulmak için kabın kütlesini toplamdan çıkarın:
14,7 - 3,2 = 11,5 \text{ gram}
Yoğunluğu elde etmek için 11.5 gramı 11.5 ml'ye bölün, ml başına 1.0 gram.
Hidrometre
Kütle ve hacim olmak üzere iki ayrı özelliğe bağlı olduğu için yoğunluğu doğrudan ve doğru bir şekilde ölçmek zordur. Bununla birlikte, yoğunluk, sıvılar ve yüzdürme ile devreye girer, çünkü daha yoğun bir nesne her zaman daha az yoğun bir sıvıya batar ve daha yoğun bir sıvı üzerinde yüzer. Hidrometre, sıvıların yoğunluğunu belirlemek için kullanılan özel bir cihazdır. Dereceli bir silindirde hacmi ölçmek ve daha sonra kütlesini belirlemek için sıvıyı tartmak yerine (ve, Tabii ki, kabının ağırlığını çıkararak), bir hidrometre, sıvı içinde farklı bir seviyede yüzecektir. yoğunluk. Farklı hidrometreler yoğunluğu ölçmek için farklı ölçekler kullanır, bu nedenle tüm talimatları izleyin ve dikkatlice ölçün.
Yoğunluğun Değeri
Artık yoğunluğu belirlediğinize göre, onunla ne yapabilirsiniz? Bu, bir maddenin içsel bir özelliğidir, yani ister bir ton ister birkaç parçacık olsun, herhangi bir miktardaki saf kurşun aynı yoğunluğa sahiptir; aynı şey herhangi bir saf madde için de geçerlidir. Birçok maddenin, bir "parmak izi" gibi davranabilen ve bilinmeyen bir maddeyi yoğunluğunu bularak tanımlamanıza olanak tanıyan iyi bilinen, yayınlanmış bir yoğunluk değeri vardır. Ayrıca bir cismin saf maddeden mi yoksa karışımdan mı yapıldığını size söyleyecektir. Ünlü bir hikaye, bir kralın tacının saf altından olmadığını keşfeden Yunan filozof Arşimet'e atıfta bulunur; tacın yoğunluğunu hesapladı ve altından daha az olduğunu buldu.