Съдържание
Способността за преобразуване между единици маса, плътност и обем е едно от основните умения, необходими за решаване на основни проблеми във физиката и химията. Масата в системата на единици SI, използвани по подразбиране в световен мащаб за решаване на такива проблеми, има единици килограми (кг) и производни от тях, докато обемът е с единици метри куб. Или m3, като метърът е единица за дължина SI. Съответно плътността, която е маса на единица обем, често се изразява в kg / m3, Тъй като количествата често са по-малки при ежедневните експерименти и измервания, е типично да се види плътност, изразена в g / cm3или gm / ml (милилитър се определя като кубичен сантиметър). Един kg / m3 е равен на 1000 g / cm3.
TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
TL; DR
Използвайте израза:
m = ρV
За преобразуване от m3 в обем (V) до маса (m) в килограми. Плътност (ρ) варира за различните вещества, така че ще трябва да потърсите това за съответното вещество, за да завършите изчислението.
Извличане на маса от обем
Кажете, че ви е даден известен обем на вещество (вода или друга течност, метал или нещо друго, за което се предполага, че има равномерно или почти равномерно разпределение на материята) и поискате да изчислите неговата маса. За да направите това, въз основа на връзките, установени по-горе, трябва да знаете плътността на веществата и само неговата плътност.
Тъй като плътността (ρ) е маса (m) разделен на обем (V), тогава масата е равна на плътността пъти обема:
ρ = m/V
Така
m = ρV
Плътността в реалния свят
Различните онлайн таблици включват плътността на обикновените вещества. Например, обикновената вода при температура 4 ° C има плътност от 1000 kg / m3 или 1 g / ml, отново по дефиниция. Маслата са по-малко плътни от водата, поради което масленият компонент на салатен дресинг като италиански плува до върха на сместа. Млякото, което се състои почти изцяло от вода, но включва захари, протеини и (обикновено) мазнини, има плътност 1,03 пъти по-голяма от тази на водата.
Металите по правило са по-плътни от течностите и варират значително от една до друга. Златото например има плътност 19,3 g / ml. Това означава, че 1 м3 от злато има маса от 1000 х 19,3 = 19 300 кг. Тъй като 1 кг = 2,204 фунта, порция злато метър на един метър на един метър (приблизително с размера на малка маса) би имала маса 42,537 паунда, надвишаваща 21 тона.
Приложения
Тъй като съвременният морски кораб е направен предимно от метал, как плава? За да плува във вода, тя трябва да има по-малко маса от водата, която измества. Това се постига в резултат на цялото празно пространство, включено в конструкцията на корабите, като например пространството между слоевете на корабния корпус. Когато метална лодка като кану е поставена във вода, тя започва да потъне, защото твърдият метал е това, което първо контактува с водата. Но тъй като цялостен плътността на кануто е по-малка от тази на еквивалентен обем вода, дори при добавен един или двама пътници, като повечето от тях остават над водната повърхност.