Как да изчислим плътността

Съдържание

• Определение за плътност и формула
• Единици с плътност
• Измервателна маса
• Измерващ обем
• Изчисления за намиране на плътност
• Онлайн калкулатор на формула за плътност

Материалите плават или мият, базирани главно на плътността. Тъй като кубчетата лед са малко по-плътни от водата, кубчетата лед плуват във вода. Тъй като стоманата е по-малко плътна от живака, но по-плътна от водата, стоманеният сачмен лагер плава в течен живак, но потъва във вода. Разбирането на плътността започва с разбирането как да се изчисли.

Определение за плътност и формула

Плътността е съотношението маса към обем на даден предмет и като такава плътността е изчислена, а не измерена стойност. Намирането на плътността изисква измерване както на масата, така и на обема на даден обект. Плътността се използва за описание на твърди вещества, течности и газове.

Формулата за плътност в химията е плътност, равна на масата М разделен на обем V, Плътността може да бъде представена от д или от гръцката буква rho (ρ), така че формулата може да бъде написана като:

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

В геологията специфичната гравитация се използва повече от плътността, но двете са тясно свързани. Специфичната гравитация се състои в плътността на обекта, разделена на плътността на водата (1,0 g / cm³), като се получава безразмерна стойност.

Единици с плътност

За твърдите частици единиците плътност в метричната система обикновено се отчитат като грамове (маса) на кубичен сантиметър (обем), записани като g / cm³, Плътността може също да бъде отчетена като килограми на кубичен метър (kg / m)³), килограми на кубичен сантиметър (kg / cm)³) или грамове на кубичен метър (g / m³).

По-рядко плътността може да се отчита като килограми (маса) на кубичен фут (обем), изписани като фунт / фут³, паунда на кубичен инч (фунт / инч³) или паунда на кубичен двор (фунт / метър³).

За течностите плътността най-често се отчита като грамове на милилитър (g / mL), докато плътността на газа обикновено се отчита като грам на литър (g / L). Плътността на течностите и газовете се променя с налягането и температурата, така че обикновено се отчита по отношение на стандартното налягане (една атмосфера) и температура (25 ° C за течности и 0 ° C за газове).

Измервателна маса

Намирането на масата на твърдите частици изисква използването на троен баланс или електронна скала, която измерва масата. Поставете пробата върху тавата, след което следвайте процедурата за инструмента, за да намерите масата. Ако измервате масата на прах или течност, първо намерете масата на контейнера, след това добавете праха или течността и измерете общата маса, преди да извадите масата на контейнера.

Измерващ обем

Намирането на обема на обикновен многоъгълник просто изисква измерване на размерите на твърдото тяло и търсене на формулата за формата. Например, правоъгълен блок с размери 10 сантиметра на 5 сантиметра на 2 сантиметра има обем 10 × 5 × 2 или 100 кубически сантиметра.

Намирането на обем от неправилно оформени твърди частици използва принципа на изместване на Архимед. Измервайте известно количество вода в градуиран цилиндър, поставете предмет с неправилна форма в цилиндъра и прочетете градуирания цилиндър, за да определите промяната в обема. Преместената вода, показана от промяната на отчитането върху градуирания цилиндър, се равнява на обема на поставения обект.

За течности обемът може да бъде измерен директно с помощта на градуиран цилиндър.

Изчисления за намиране на плътност

За да намерите плътност, разделете измерената маса на измерения обем (д = М ÷ V).

Примери за плътност: твърди частици

Ако куб от материал с размери 1 сантиметър от всяка страна има маса 7,90 грама, изчислението на плътността става

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

Материалът е най-вероятно желязо.

Масата на неправилно оформен предмет се измерва като 211,4 грама. Обемът на изместената вода е равен на 20 милилитра. Тъй като един милилитър вода заема един кубичен сантиметър обем, обемът на предметите е равен на 20 кубически сантиметра. Попълването на формулата показва

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

Материалът най-вероятно е сребро.

Примери за плътност: течности

Течност с обем от 50 милилитра (mL) има маса 63 грама (g). Така

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

Течността вероятно е глицерин.

Течност с измерена маса от 338,75 грама заема обем от 25 милилитра. Попълването на формулата за плътност показва

D = frac {338.75 ; {g}} {25 ; {mL}} = 13.55 ; {g / mL}

Течността вероятно е живак.

Онлайн калкулатор на формула за плътност

Налични са онлайн калкулатори на формула за плътност. Две от трите променливи (маса, обем или плътност) обаче трябва да бъдат известни (виж ресурси).