Sisu
Võimalus teisendada massi, tiheduse ja ruumalaühikuid on üks põhilisi oskusi, mis on vajalik füüsika ja keemia põhiprobleemide lahendamiseks. Kogu maailmas selliste probleemide lahendamisel vaikimisi kasutatavate SI-ühikute süsteemis on mass kilogrammides (kg) ja nende tuletistes, samas kui ruumalas on kuupmeetrites väljendatud ühikud või m3, arvesti on SI pikkuse ühik. Vastavalt sellele väljendatakse tihedust, mis on mass ruumalaühiku kohta, sageli kg / m3. Kuna igapäevastes katsetes ja mõõtmistes on kogused sageli väiksemad, on tüüpiline näha tihedust, mida väljendatakse g / cm3või gm / ml (milliliitrit määratletakse kuupsentimeetrina). Üks kg / m3 võrdub 1000 g / cm3.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
TL; DR
Kasutage väljendit:
m = ρV
Teisendada m3 mahus (V) massiks (m) kilogrammides. Tihedus (ρ) varieerub erinevate ainete puhul, nii et arvutuse lõpuleviimiseks peate seda otsima vastava aine kohta.
Missa tuletamine mahust
Ütle, et teile antakse teadaolev kogus ainet (vesi või mõni muu vedelik, metall või midagi muud, mille puhul eeldatakse, et aine jaotus on ühtlane või peaaegu ühtlane) ja palutakse teil arvutada selle mass. Selleks peate ülaltoodud seoste põhjal teadma ainete tihedust ja ainult selle tihedust.
Kuna tihedus (ρ) on mass (m) jagatud mahuga (V), siis mass võrdub tihedus ja maht:
ρ = m/V
Nii
m = ρV
Tihedused reaalses maailmas
Erinevates veebitabelites on toodud tavaliste ainete tihedused. Näiteks puhta vee temperatuuril 4 ° C on jälle definitsiooni järgi tihedus 1000 kg / m3 või 1 g / ml. Õlid on vähem tihedad kui vesi, seetõttu hõljub itaalia moodi salatikastme õlikomponent segu tippu. Piima, mis koosneb peaaegu täielikult veest, kuid sisaldab suhkruid, valke ja (tavaliselt) rasvu, tihedus on 1,03 korda suurem kui vee tihedus.
Metallid on reeglina märkimisväärselt tihedamad kui vedelikud ja varieeruvad suuresti. Näiteks kulla tihedus on 19,3 g / ml. See tähendab, et 1 m3 kulla mass on 1000 x 19,3 = 19 300 kg. Kuna 1 kg = 2,204 naela, oleks ühe kulla ühe meetri ja meetri kaupa (umbes väiksema laua suurus) mass 42 537 naela, üle 21 tonni.
Rakendused
Kuna moodne merelaev on valmistatud peamiselt metallist, kuidas see hõljub? Selleks, et miski vees hõljuks, peab sellel olema vähem massi kui sellel, mida vesi välja tõrjub. See saavutatakse laevaehituses sisalduva kogu tühja ruumi, näiteks laevakere kihtide vahelise ruumi tagajärjel. Kui vette pannakse metallist paat, näiteks kanuu, siis see algab vajuda, sest tahke metall on see, mis kõigepealt veega kokku puutub. Aga kuna üldiselt kanuu tihedus on väiksem kui samaväärse veemahu korral, isegi kui sellele on lisatud üks või kaks reisijat, suurem osa sellest jääb veepinna kohale.