Щільністьу фізиці - це міра кількості чогось, що існує в даному фізичному просторі (обсязі). У більшості випадків поняття "щільність" прийнято означати як "щільність маси", але як поняття воно просто описує, наскільки щось переповнене.
Наприклад, щільність населення Гонконгу надзвичайно висока, тоді як Сибіру надзвичайно низька. Але в кожному випадку предмет "аналіз" є предметом аналізу.
Для речовин, що складаються з одного елемента в певній кількості (наприклад, грама чистого золота або срібла) або однорідної суміші елементів (наприклад, літр дистильованої води, яка включає водень і кисень у відомих, фіксованих співвідношеннях), можна припустити, що немає значних коливань щільності зразок.
Це означає, що якщо щільність 60-кілограмового однорідного предмета перед вами становить 12 кг / л, будь-яка вибрана невелика частина об’єкта повинна мати це значення для своєї щільності.
Визначена щільність
Щільність присвоюється грецькій букві rho (ρ) і є просто масоюмділиться на обсягV. Одиниці СІ складають кг / м
3, але г / мл або г / куб.см (1 мл = 1 куб. см) є більш поширеними одиницями в лабораторних налаштуваннях. Фактично ці одиниці були обрані для визначення щільності води 1,0 при кімнатній температурі.- Щільність повсякденних матеріалів:Золото, як можна було очікувати, має дуже високу щільність (19,3 г / куб. См). Хлорид натрію (кухонна сіль) перевіряється на рівні 2,16 г / куб.
Приклади середньої щільності
Залежно від типу речовини чи речовин, що існують, існує низка способів вирішити проблему щільності суміші.
Найпростіший - це коли вам дають набір із N об’єктів і пропонують визначити середню щільність об’єктів у наборі. Такого роду приклади можуть виникати в ситуаціях, коли елементи набору мають однаковий основний "тип" (наприклад, люди в Англії, дерева в в лісі в Монтані, книги в міській бібліотеці в штаті Теннессі), але може дуже сильно вплинути на характеристику (наприклад, вага, вік, сторінки).
ПРИКЛАД:Вам дано три блоки невідомого складу, які мають такі маси та обсяги:
- Порода А: 2250 г, 0,75 л
- Камінь B: 900 г, 0,50 л
- Камінь С: 1850 г, 0,50 л
а) Обчисліть середнє значення щільності гірських порід у наборі.
Це робиться шляхом з'ясування індивідуальних щільностей кожної породи, додавання їх разом і ділення на загальну кількість гірських порід у наборі:
\ frac {(2250 / 0,75) + (900 / 0,50) + (1650 / 0,60)} {3} = \ frac {(3000 + 1800 + 3700)} {3} = 2833 \ text {g / L}
б) Обчисліть середню щільність набору гірських порід в цілому.
У цьому випадку ви просто ділите загальну масу на загальний обсяг:
\ frac {(2250 + 900 + 1850)} {(0,75 +0,50 + 0,50)} = \ frac {5000} {1,75} = 2857 \ frac {г / куб.см}
Ці цифри різняться, оскільки гірські породи не беруть однакового значення для цих розрахунків.
Формула середньої щільності: суміш речовин
ПРИКЛАД:Вам дають шматок матеріалу з іншої планети об’ємом 5 л (5000 куб. См або мл) і повідомляють, що він складається з трьох сплавлених шматочків наступних елементів у перерахованих пропорціях за обсягом:
- Густина (ρ = 15 г / мл): 15%
- Водія (ρ = 1 г / мл): 60%
- Тинній (ρ = 0,5 г / мл): 25%
Яка щільність шматка в цілому?
Тут ви спочатку перетворюєте відсотки у десяткові числа і помножуєте їх на окремі щільності, щоб отримати середню щільність суміші:
(0,15) (15) + (0,60) (1,0) + (0,25) (0,50) = 2,975 \ text {g / cc}