Як розрахувати щільність

Матеріали плавають або миються в основному на основі щільності. Оскільки кубики льоду трохи менш щільні, ніж вода, кубики льоду плавають у воді. Оскільки сталь менш щільна, ніж ртуть, але щільніше води, сталевий кульковий підшипник плаває у рідкій ртуті, але тоне у воді. Розуміння щільності починається з розуміння того, як її розрахувати.

Визначення та формула щільності

Щільність - це відношення маси до об’єму об’єкта, і як така, щільність - це обчислювана, а не вимірювана величина. Знаходження щільності вимагає вимірювання як маси, так і об’єму об’єкта. Щільність використовується для опису твердих речовин, рідин та газів.

Формула щільності в хімії дорівнює щільності, що дорівнює масіМділиться на обсягV. Щільність може бути представленаDабо грецькою буквою rho (ρ), тому формулу можна записати так:

D = \ frac {M} {V} \\ \ text {або} \; ρ = \ frac {M} {V}

В геології питома вага використовується більше, ніж щільність, але ці два тісно пов'язані. Питома вага складається з щільності об'єкта, розділеної на щільність води (1,0 г / см3), що дає безрозмірне значення.

instagram story viewer

Одиниці щільності

Для твердих речовин одиниці густини в метричній системі зазвичай подаються у грамах (маса) на кубічний сантиметр (об’єм), записаних як г / см3. Щільність також можна повідомити як кілограми на кубічний метр (кг / м3), кілограми на кубічний сантиметр (кг / см3) або грам на кубічний метр (г / м3).

Рідше про щільність можна повідомляти як фунти (масу) на кубічний фут (об'єм), записуючи як фунт / фут3, фунтів на кубічний дюйм (фунт / дюйм3) або фунтів на кубічний ярд (фунт / ярд3).

Для рідин щільність найчастіше повідомляється у грамах на мілілітр (г / мл), тоді як щільність газу зазвичай повідомляється у грамах на літр (г / л). Проте щільність рідини та газу змінюється залежно від тиску та температури, однак, як правило, повідомляється з точки зору стандартного тиску (одна атмосфера) та температури (25 ° С для рідин та 0 ° С для газів).

Вимірювальна маса

Визначення маси твердих речовин вимагає використання трипроменевої ваги або електронної шкали, що вимірює масу. Помістіть зразок на лоток, а потім виконайте процедуру для інструменту, щоб знайти масу. Якщо вимірюється маса порошку або рідини, спочатку знайдіть масу контейнера, потім додайте порошок або рідину та виміряйте загальну масу, перш ніж віднімати масу контейнера.

Вимірювальний об'єм

Щоб знайти об’єм правильного багатокутника, потрібно просто виміряти розміри твердого тіла та знайти формулу форми. Наприклад, прямокутний блок розміром 10 сантиметрів на 5 сантиметрів на 2 сантиметри має об’єм 10 × 5 × 2 або 100 кубічних сантиметрів.

Знаходження об'єму твердих тіл неправильної форми використовує принцип переміщення Архімеда. Виміряйте відому кількість води в градуйований циліндр, помістіть об'єкт неправильної форми в циліндр і прочитайте градуйований циліндр, щоб визначити зміну об'єму. Витіснена вода, показана зміною показань на градуйованому циліндрі, дорівнює об'єму вставленого предмета.

Для рідин об’єм можна безпосередньо виміряти за допомогою градуйованого циліндра.

Розрахунки для пошуку щільності

Щоб знайти щільність, розділіть виміряну масу на виміряний об'єм (D​ = ​М​ ÷ ​V​).

Приклади формули щільності: тверді речовини

Якщо куб матеріалу розміром 1 сантиметр з кожної сторони має масу 7,90 грам, обчислення щільності стає

D = \ frac {7.90 \; \ text {g}} {1 \; \ text {cm} × 1 \; \ text {cm} × 1 \; \ text {cm}} = 7.90 \; \ text {g / см} ^ 3

Матеріал, швидше за все, залізо.

Маса предмета неправильної форми вимірюється як 211,4 грама. Об'єм витісненої води дорівнює 20 мілілітрів. Оскільки один мілілітр води займає кубічний сантиметр об'єму, об'єм об'єкта дорівнює 20 кубічним сантиметрам. Заповнення формули показує

D = \ frac {211.4 \; \ text {g}} {20 \; \ text {cm} ^ 3} = 10.57 \; \ text {g / cm} ^ 3

Матеріал, швидше за все, срібло.

Приклади формули щільності: рідини

Рідина об'ємом 50 мілілітрів (мл) має масу 63 грами (г). Так

D = \ frac {63 \; \ text {g}} {50 \; \ text {mL}} = 1,26 \; \ text {g / mL}

Рідиною, швидше за все, є гліцерин.

Рідина з виміряною масою 338,75 грама займає об'єм 25 мілілітрів. Заповнення формули щільності показує

D = \ frac {338,75 \; \ text {g}} {25 \; \ text {mL}} = 13,55 \; \ text {g / mL}

Рідина, ймовірно, ртуть.

Інтернет-калькулятор формули щільності

Доступні онлайн-калькулятори формул щільності. Однак дві з трьох змінних (маса, об'єм або щільність) повинні бути відомі (див. Ресурси).

Teachs.ru
  • Поділитися
instagram viewer