Kuidas arvutada tihedust

Sisu

• Tiheduse määratlus ja valem
• Tiheduse ühikud
• Massi mõõtmine
• Helitugevuse mõõtmine
• Arvutused tiheduse leidmiseks
• Online tiheduse valemi kalkulaator

Materjalid hõljuvad või vajuvad peamiselt tiheduse põhjal. Kuna jääkuubikud on veest pisut vähem tihedad, hõljuvad jääkuubikud vees. Kuna teras on vähem tihe kui elavhõbe, kuid tihedam kui vesi, hõljub teraskuul kuullaagris vedelas elavhõbedas, kuid vajub vees. Tiheduse mõistmine algab mõistmisest, kuidas seda arvutada.

Tiheduse määratlus ja valem

Tihedus on objekti massi ja ruumala suhe ning sellisena on tihedus pigem arvutatud kui mõõdetud väärtus. Tiheduse leidmiseks on vaja mõõta nii objekti mass kui ka maht. Tihedust kasutatakse tahkete ainete, vedelike ja gaaside kirjeldamiseks.

Tiheduse valem keemias on tihedus võrdne massiga M jagatud mahu järgi V. Tihedust võib tähistada D või kreeka tähega rho (ρ), nii et valem võib olla kirjutatud järgmiselt:

D = frac {M} {V} {või} ; ρ = frac {M} {V}

Geoloogias kasutatakse erikaalut rohkem kui tihedust, kuid need kaks on tihedalt seotud. Suhteline tihedus koosneb objekti tihedusest jagatuna vee tihedusega (1,0 g / cm)³), andes mõõtmeteta väärtuse.

Tiheduse ühikud

Tahkete ainete kohta esitatakse tihedusühikud meetrikasüsteemis tavaliselt grammides (mass) kuupsentimeetri (ruumala) kohta, mis on kirjutatud g / cm³. Tiheduse võib esitada ka kilogrammides kuupmeetri kohta (kg / m)³), kilogrammid kuupsentimeetri kohta (kg / cm³) või grammi kuupmeetri kohta (g / m³).

Harvem võib tiheduse esitada naeltes (mass) kuupjalga kohta (maht), kirjutades nael / jalga³, naela kuuptolli kohta (nael / in³) või naela kuupmeetri kohta (naela / jaa³).

Vedelike puhul on tihedus tavaliselt grammides milliliitri kohta (g / ml), gaasi tihedus aga tavaliselt grammides liitri kohta (g / l). Vedeliku ja gaasi tihedus muutuvad vastavalt rõhule ja temperatuurile, nii et tavaliselt esitatakse see standardrõhu (üks atmosfäär) ja temperatuuri (vedelike puhul 25 ° C ja gaaside 0 ° C) osas.

Massi mõõtmine

Tahkete ainete massi leidmiseks on vaja kasutada kolmekordse valgusvihu kaalu või elektroonilist skaalat, mis mõõdab massi. Pange proov alusele ja järgige massi leidmiseks protseduuri, mida tööriist vajab. Kui mõõdate pulbri või vedeliku massi, leidke esmalt konteineri mass, lisage seejärel pulber või vedelik ja mõõtke kogumass enne mahuti massi lahutamist.

Helitugevuse mõõtmine

Tavalise hulknurga mahu leidmiseks tuleb lihtsalt mõõta tahke aine mõõtmed ja otsida kuju valem. Näiteks ristkülikukujulise ploki mõõtmetega 10 sentimeetrit 5 sentimeetrit kuni 2 sentimeetrit on ruumalaga 10 × 5 × 2 või 100 kuupsentimeetrit.

Ebakorrapärase kujuga tahkete ainete mahu leidmisel kasutatakse Archimedese nihke põhimõtet. Mõõdetakse teadaolev kogus vett mõõtesilindrisse, asetatakse ebakorrapärase kujuga ese silindrisse ja mahu muutuse määramiseks loetakse mõõtesilinder. Nihutatud vesi, mida näitab mõõtesilindri näidu muutus, võrdub sisestatud objekti mahuga.

Vedelike puhul saab mahtu mõõta otse mõõtesilindri abil.

Arvutused tiheduse leidmiseks

Tiheduse leidmiseks jagage mõõdetud mass mõõdetud mahuga (D = M ÷ V).

Tiheduse valemi näited: tahked ained

Kui mõlemal küljel 1 sentimeetri suurusest materjalist kuubi mass on 7,90 grammi, saab tiheduse arvutus

D = frac {7.90 ; {g}} {1 ; {cm} × 1 ; {cm} × 1 ; {cm}} = 7,90 ; {g / cm} ^ 3

Materjal on suure tõenäosusega raud.

Ebakorrapärase kujuga eseme mass on 211,4 grammi. Nihutatud vee maht võrdub 20 milliliitriga. Kuna üks milliliiter vett hõivab ühe kuupsentimeetri ruumala, võrdub objektide maht 20 kuupsentimeetriga. Valemi täitmine näitab

D = frac {211.4 ; {g}} {20 ; {cm} ^ 3} = 10,57 ; {g / cm} ^ 3

Materjaliks on suure tõenäosusega hõbe.

Tiheduse valemi näited: vedelikud

Vedeliku maht 50 milliliitrit (ml) on 63 grammi (g). Nii

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

Vedelik on tõenäoliselt glütseriin.

Vedeliku, mille mõõdetud mass on 338,75 grammi, maht on 25 milliliitrit. Tiheduse valemi täitmine näitab

D = frac {338,75 ; {g}} {25 ; {ml}} = 13,55 ; {g / ml}

Vedelik on tõenäoliselt elavhõbe.

Online tiheduse valemi kalkulaator

Online tiheduse valemi kalkulaatorid on saadaval. Kolmest muutujast (mass, maht või tihedus) peab siiski olema teada kaks (vt ressursse).