Kako izračunati gustoću

Sadržaj

• Definicija gustoće i formula
• Jedinice gustoće
• Mjerna masa
• Mjerni volumen
• Proračuni za pronalaženje gustoće
• Online kalkulator formule gustoće

Materijali lebde ili tonu uglavnom na temelju gustoće. Budući da su kockice leda nešto manje guste od vode, kocke leda lebde u vodi. Budući da je čelik manje gust od žive, ali gušći od vode, čelični kuglični ležaj pluta u tekućoj žive, ali tone u vodi. Razumijevanje gustoće započinje razumijevanjem kako je izračunati.

Definicija gustoće i formula

Gustoća je omjer mase i volumena objekta, pa je gustoća izračunata, a ne izmjerena vrijednost. Pronalaženje gustoće zahtijeva mjerenje i mase i volumena predmeta. Gustoća se koristi za opisivanje krutih tvari, tekućina i plinova.

Formula gustoće u kemiji je gustoća jednaka masi M podijeljeno na volumen V, Gustoća može biti predstavljena sa D ili grčkim slovom rho (ρ), pa se formula može zapisati kao:

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

U geologiji se specifična gravitacija koristi više od gustoće, ali dvije su usko povezane. Specifična gravitacija sastoji se od gustoće predmeta podijeljene s gustoćom vode (1,0 g / cm)³), dobivajući vrijednost bez dimenzija.

Jedinice gustoće

Za krute tvari jedinice gustoće u metričkom sustavu obično se iskazuju kao grami (masa) po kubnom centimetru (volumenu) ispisani kao g / cm³, Gustoća se također može navesti u kilogramima po kubnom metru (kg / m)³), kilogram po kubičnom centimetru (kg / cm)³) ili grama po kubičnom metru (g / m)³).

Manje uobičajeno, gustoća se može prijaviti kao funta (masa) po kubnom stopalu (volumen), ispisano kao lb / ft³, funta po kubičnom inču (lb / in³) ili funti po kubičnom dvorištu (lb / m³).

Za tekućine se gustoća najčešće bilježi kao gram po mililitru (g / mL), dok se gustoća plina obično izražava kao grami po litri (g / L). Gustoća tekućine i plina mijenjaju se, međutim, s tlakom i temperaturom, pa će se općenito izvještavati u smislu standardnog tlaka (jedna atmosfera) i temperature (25 ° C za tekućine i 0 ° C za plinove).

Mjerna masa

Pronalaženje mase krutih tvari zahtijeva uporabu trostrukog snopa ili elektronske vage koja mjeri masu. Stavite uzorak na pladanj, a zatim slijedite postupak da alat pronađe masu. Ako mjerite masu praha ili tekućine, prvo pronađite masu spremnika, a zatim dodajte prašak ili tekućinu i izmjerite ukupnu masu, prije oduzimanja mase spremnika.

Mjerni volumen

Pronalaženje volumena redovnog poligona jednostavno zahtijeva mjerenje dimenzija krute tvari i traženje formule za oblik. Na primjer, pravokutni blok dimenzija 10 centimetara od 5 centimetara do 2 centimetra ima volumen od 10 × 5 × 2 ili 100 kubičnih centimetara.

Pronalaženje zapremine nepravilnog oblika koristi Arhimedov princip pomaka. Izmjerite poznatu količinu vode u graduirani cilindar, stavite nepravilni oblik predmeta u cilindar i pročitajte graduirani cilindar da biste odredili promjenu volumena. Izmetnuta voda, prikazana promjenom očitanja na diplomiranom cilindru, jednaka je volumenu umetnutog predmeta.

Za tekućine se volumen može izravno izmjeriti pomoću graduiranog cilindra.

Proračuni za pronalaženje gustoće

Da biste pronašli gustoću, podijelite izmjerenu masu s izmjerenim volumenom (D = M ÷ V).

Primjeri formule gustoće: krute tvari

Ako kocka materijala koja iznosi 1 centimetar sa svake strane ima masu 7,90 grama, izračunavanje gustoće postaje

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

Materijal je najvjerojatnije željezo.

Masa nepravilno oblikovanog predmeta mjeri se 211,4 grama. Zapremina istiskivane vode iznosi 20 mililitara. Budući da jedan mililiter vode zauzima jedan kubni centimetar volumena, volumen predmeta jednak je 20 kubnih centimetara. Ispunjavanje formule pokazuje

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

Materijal je najvjerojatnije srebro.

Primjeri formule gustoće: Tekućine

Tekućina volumena 50 mililitara (mL) ima masu od 63 grama (g). Tako

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

Tekućina će vjerojatno biti glicerin.

Tekućina s izmjerenom masom od 338,75 grama zauzima volumen od 25 mililitara. Popunjavanje formule gustoće pokazuje

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

Tekućina je vjerojatno živa.

Online kalkulator formule gustoće

Na raspolaganju su online kalkulatori formule gustoće. No dvije od tri varijable (masa, volumen ili gustoća) moraju biti poznate (vidi Resursi).