Tartalom
Sűrűség (D): tömegként (m) / térfogati egységre (v) meghatározott mennyiség: D = m ÷ v. Mivel ez a három mennyiség kapcsolatban áll, megtalálhatja az egyiket, ha ismeri a másik kettőt. Ez sokkal inkább hasznos, mint amilyennek hangzik, mivel a sűrűség gyakran ismert mennyiség, amelyet fel lehet keresni, feltételezve, hogy ismeri az anyag összetételét. A szilárd tárgyak esetében a számítás egyszerű, de a bonyolultabb a folyadékok esetében, amelyek sűrűsége változik a hőmérsékleten, és a gázok esetében, amelyek sűrűsége a hőmérséklettől és a nyomástól függ.
Használjon konzisztens egységeket
A sűrűségre, tömegre és térfogatra vonatkozó egyenlet egyértelmű, és lehetővé teszi az anyag sűrűségének kiszámítását, ha megmérjük annak tömegét és térfogatát. Az egyetlen figyelmeztetés az, hogy a méréseket ugyanabban a rendszerben kell elvégeznie. Például, ha a tömeget kilogrammban méri, akkor a kötet köbméterben kell mérni, és ha a térfogatot negyedben mérik, akkor a tömeget fontban kell mérni. A három rendszer, amelyet valószínűleg használ, a CGS (centiméter, gramm, másodperc), MKS (méter, kilogramm, másodperc) és a British Imperial. Ebben a három rendszerben a sűrűségre leggyakrabban használt egységek:
Sűrűség számítások
Példa: Tegyük fel, hogy van egy főzőpohara rejtélyes vizes oldattal. A sűrűség kiszámítása és a tiszta vízéhez viszonyítva összehasonlítása segíthet meghatározni összetételét.
Kiszámolja az oldat térfogatát a főzőpohár méretének és a folyadék szintjének mérésével, és megállapítja, hogy az 355 ml. Mivel milliliter köbcentiméter, meg kell találni a tömeg grammban. Úgy találja, hogy a 372 gm. A sűrűség ezután 372 gm-355 ml = 1,05 g / ml. Alig egy kicsit sűrűbb, mint a tiszta víz (1 gm / ml), tehát bármi is feloldódik a vízben, az alacsony koncentrációban van.
Példa: Talál egy nagy, szinte gömb alakú kőzetet, és meg akarja tudni annak összetételét. A sűrűség megkeresése segíthet abban meghatározni.
Számítsa ki a kőzet térfogatát úgy, hogy megmérje annak átmérőjét, és osztja el kettővel a sugár (r) meghatározásához. A gömb térfogata 4 / 3πr3, tehát ha a szikla 10 hüvelyk sugarú, akkor a térfogata 418,67 köbhüvely. Átalakítás köbméterre, szorozva 0,00057-rel. Az eredmény 0,239 köbméter. Ha a kő súlya 40 font, sűrűsége 40 font (0,239 ft)3 = 167. 36 lb / ft3. Ez nagyon közel áll a gránit sűrűségéhez, tehát nagy esély van arra, hogy a kő szilárd gránit.
Sűrűségtáblák használata
Ha van egy ismert anyagból készült tárgy, akkor megnézheti annak sűrűségét egy táblázatban. Ez az információ lehetővé teszi a térfogat kiszámítását a méréssel. Ha már tudja a térfogatát, kiszámíthatja a tömegét. Csak annyit kell tennie, hogy átrendezi a sűrűség-egyenletet, hogy kifejezze a kívánt paramétert a másik kettőben.
Példa: Tegyük fel, hogy van aranyszobra, és meg akarja találni annak mennyiségét.
D = m ÷ v, tehát v = m ÷ D
Azt találja, hogy a szobor súlya 2 kg. Egy táblázatban az arany sűrűsége körülbelül 19 300 kg / m lehet3. A számok beillesztésével a térfogat 2 kg ÷ 19 300 kg / m lehet3 = 0,0001 m3 vagy körülbelül egy tized liter.
Példa: Mennyit mér egy milliliter higany?
D = m ÷ v, tehát m = Dv
A higany sűrűsége 13,6 g / ml, tehát az 1 ml-es térfogata 13,6 g.