Katı bir cismin, sıvının veya gazın yoğunluğunu, hacmini ölçerek, kütlesini belirlemek için tartarak ve formülü kullanarak hesaplarsınız.
\delta = \frac{m}{V}
nerede∂yoğunluktur,mkütledir veVhacimdir. Yoğunluktan kütleyi hesaplayabilmeniz için bu denklemi yeniden düzenlemek kolay bir matematiksel işlemdir:
m=\delta \times V
Bunu neden yapmak istiyorsun? Kütleyi belirlemek kolay olmalıdır - tek yapmanız gereken terazinizi çıkarmak ve biraz tartmak, değil mi? Aslında bunu her zaman yapamazsınız, özellikle de tartınız için çok büyük olan bir sıvı veya çok ağır bir katı ile uğraşırken. Çoğu katı ve sıvının yoğunlukları tablo halinde verildiğinden, söz konusu maddenin yoğunluğuna bakabilirsiniz. Maddenin kapladığı hacmi ölçebildiğiniz sürece, ki bu bir kaptaysa kolaydır, kütlesini bileceksiniz.
Yoğunluk Nasıl Bulunur?
Yoğunluk sabit bir niceliktir ve asla değişmediği için herhangi bir madde için kütle ve hacim arasında bir orantı faktörü olabilir. Başka bir deyişle, hacim arttıkça kütle de artar. Bir grafikte karşılık gelen kütle artışlarına karşı artan hacim değerlerini çizerseniz, eğimi maddenin yoğunluğuna eşit olan düz bir çizgi elde edersiniz.
Yine de, genellikle bir grafik çizme zahmetine girmenize gerek yoktur. Bir katının bileşimini bildiğiniz sürece, yoğunluğu bir tabloda arayabilirsiniz. Bir sıvınız varsa, suyun yoğunluğuna kıyasla yoğunluk olan özgül ağırlığına bakmak isteyeceksiniz. Örneğin, etil alkolün özgül ağırlığı 0.787'dir. Suyun yoğunluğu 1 g/ml olduğundan, bu alkolün yoğunluğunun 0,787 g/ml olduğu anlamına gelir.
Bilinmeyen bileşime sahip bir çözümünüz varsa, özgül ağırlığını arayamazsınız, ancak ölçebilirsiniz. Bunu yapmak için kullanılan araca higrometre denir. Sıvı içinde yüzmesine izin veriyorsunuz ve yüzeye dokunan dereceli işaretten özgül ağırlığı okuyorsunuz.
Yoğunluktan Kütleye Dönüşüm
Yoğunluk, gram/mililitre, kilogram/metreküp ve pound/foot küp gibi çeşitli birimlerde ölçülür. Yoğunluğa baktığınızda, hacmi ölçmek için kullandığınız birimlerde ifade edildiğinden emin olun, aksi takdirde kütle için yanlış bir değer alırsınız. İşte bazı yaygın dönüşüm faktörleri
1 kg/m3 = 0,001 g/ml = 0,062 lb/ft3.
Yoğunluk ve hacim için karşılık gelen birimleri kullanırsanız, kütleyi yoğunluktan hesaplayabilir ve denklemi kullanarak karşılık gelen birimlerde alabilirsiniz.m = ∂V. Kütleyi öğrendikten sonra, gerekirse onu her zaman farklı birimlere dönüştürebilirsiniz.
Yoğunluk Formülü Örnekleri
1. 2 ml'lik bir karbon tetraklorür şişesinin kütlesi nedir?
Karbon tetraklorürün özgül ağırlığı 1.589'dur. Numunenin hacmi mililitre olarak ölçüldüğünden, bu birimlerdeki yoğunluğu elde etmek için özgül ağırlığı g/ml cinsinden suyun yoğunluğuna bölün. Bunu yaptığınızda yoğunluğu 1.598 g/ml olarak buluyorsunuz. Artık kütleyi bulmak için yoğunluğu kütleye dönüştürme denklemini kullanmak kolaydır:
m=\delta \times V = 1.589\times 2 = 3.178\text{ gram}
2. Büyük bir altın heykelin kütlesini tartmadan nasıl buluyorsunuz?
İlk olarak, su yer değiştirme yöntemini kullanarak hacmi litre olarak ölçün. Ardından, 19.320 kg/m2 olan altının yoğunluğuna bakın.3. Litre başına grama dönüştürmek için 1 ile çarpmanız yeterlidir, yani yoğunluk 19.320 g/l'dir. Şimdi formülü kullanarak kütleyi yoğunluktan hesaplayabilirsiniz.m = ∂Vve cevabı gram olarak alın.