Kako izračunati omjer gustoće

Sadržaj

• Osnove gustoće
• Izračunavanje gustoće zraka
• Brzi načini procjene promjena u gustoći zraka
• Što je omjer gustoće?
• Suptilnosti omjera gustoće za pečenje kolača

Općenito, omjer uspoređuje dvije količine koje imaju iste jedinice za potrebe određivanja brojčane vrijednosti koja se odnosi na dvije količine.

Na primjer, u receptima za kolače uobičajeno je da sastojci moraju biti uneseni u omjer težine. Težina šećera u kolaču trebala bi biti jednaka težini brašna, ali to ne znači da će im biti dodane u jednakim količinama. Zašto je to?

Osnove gustoće

Prvo, opća formula gustine mase je masa koja zauzima jednu jedinicu volumena, po jedinici volumena. Gustina je jednostavno način opisivanja kako se neki materijal distribuira. Postoji mnogo vrsta gustoće: Svaka količina koja je opisana kao količina po jedinici površine, zapremini ili drugoj prostornoj jedinici je gustoće.

Korisno je zapamtiti gustoću nekih uobičajenih materijala kao referencu kada uspoređujemo druge materijale. Gustoća vode je 1 g / ml, a gustoća zraka pri standardnom tlaku i temperaturi je oko 1,18 puta 10^-3 g / cm³.

Izračunavanje gustoće zraka

Izračun gustoće zraka ovisi o nekoliko čimbenika, poput atmosferskog tlaka, Pi temperatura, T, zakon o idealnom plinu je najbolji način da se utvrdi odnos između tlaka, temperature i gustoće zraka, ρ.

Idealni zakon o plinu je: P _ = rT_ρ, gdje su tri fizičke veličine povezane s specifičnom konstantom plina za suhi zrak, r ( r = 287.058 J / kg K, za P u jedinicama Pascala, T u jedinicama Kelvina i ρ u kg / m³).

Iz ove jednadžbe brzo možemo preurediti varijable da vidimo kako se gustoća zraka mijenja kao funkcija tlaka i temperature. Nakon preuređenja dobivamo: ρ = P / rT, Radeći to brzo možemo vidjeti što se događa kad se promijeni jedna od fizičkih veličina.

Brzi načini procjene promjena u gustoći zraka

Držimo konstantni tlak i pogledajte što se događa ako se temperatura promijeni. Ako se temperatura poveća, nazivnik će se povećavati, a brojač ostaje konstantan. To znači da bi se gustoća zraka smanjila. Slično ako se tlak povećava dok temperatura ostaje konstantna, gustoća zraka bi se povećala.

Korisno je zapamtiti ove odnose, ili jednostavno zakon idealnog plina, kako biste mogli brzo odrediti kako gustoća zraka ovisi o čimbenicima okoliša, poput tlaka i temperature.

Također može biti korisno izračunati omjere gustoće zraka kako bi se utvrdilo jesu li faktori okoliša povećani ili smanjeni kako bi rezultirali promjenom gustoće.

Što je omjer gustoće?

Omjer gustoće jednostavno je način da se usporede dvije gustoće koje su u istim jedinicama. Gustoće krutih i tekućina obično se uspoređuju s gustoćom vode. Za plinove, standardna usporedba je zrak. Ovaj omjer ima posebno ime zbog standardizacije: specifična gravitacija.

Specifične gravitacije su stoga ne jedinice i jednostavno su brojčani faktor koji se može umnožiti sa sredstvom za standardizaciju (voda ili zrak ovisno o materijalu koji razmatrate) da bi se utvrdila gustoća materijala.

Suptilnosti omjera gustoće za pečenje kolača

Što je s kolačem? Kako možemo odrediti koliko šećera i brašna treba našem kolaču? Imajte na umu da bi utezi dviju trebali biti slični, ali to ne znači da možemo ubaciti po jednu šalicu u svoje tijesto.

Gustoća granuliranog šećera je 0,85 g / cm³, a gustoća namjenskog brašna je 0,53 g / cm³, Odmah možemo izračunati omjer gustoće šećera i brašna: 0,85 / 0,53 = 1,6. Iz ovoga znamo da će u istoj količini šećera i brašna šećer biti težak 1,6 puta.

Dakle, ako se u receptu traži 1 šalica šećera, trebamo dodati 1,6 šalica univerzalnog brašna, tako da se omjer održi i da se naš kolač pravilno digne.

Jasno je da su omjeri odličan način da se brzo utvrdi kako su mase i količine različitih materijala međusobno povezani.