Sisältö
Tiheys (D) on massa, joka määritetään massana (m) tilavuusyksikköä kohti (v): D = m ÷ v. Koska nämä kolme määrää liittyvät toisiinsa, voit löytää yhden niistä, jos tiedät kaksi muuta. Tämä on hyödyllisempää kuin miltä kuulostaa, koska tiheys on usein tunnettu määrä, jonka voit etsiä olettamalla, että tiedät materiaalin koostumuksen. Laskelmat ovat yksinkertaisia kiinteille esineille, mutta nesteet, joiden tiheys muuttuu lämpötilan mukana, ja kaasut, joiden tiheys riippuu lämpötilasta ja paineesta, muuttuvat monimutkaisemmiksi.
Käytä johdonmukaisia yksiköitä
Tiheyttä, massaa ja tilavuutta koskeva yhtälö on suoraviivainen ja antaa sinun laskea materiaalin tiheyden, jos mitat sen materiaalia ja massaa. Ainoa varoitus on, että mittaukset on tehtävä samassa järjestelmässä. Esimerkiksi, kun mitat massaa kilogrammoina, sinun tulee mitata tilavuus kuutiometreinä ja jos mitat tilavuus kvartaaleina, sinun pitäisi mitata massa naulana. Kolme järjestelmää, jota todennäköisesti käytät, ovat CGS (senttimetrit, grammat, sekunnit), MKS (metrit, kilogrammat, sekunnit) ja British Imperial. Käytetyimmät yksiköt tiheydeksi näissä kolmessa järjestelmässä ovat:
Tiheyslaskelmat
Esimerkki: Oletetaan, että sinulla on dekantterilasi täynnä mysteeriä sisältävää vesiliuosta. Sen tiheyden laskeminen ja vertaaminen puhtaan veden tiheyteen voi auttaa määrittämään sen koostumuksen.
Lasket liuoksen tilavuuden mittaamalla dekantterilasiin mitat ja nesteen pitoisuuden ja laskemalla sen olevan 355 ml. Koska millilitra on kuutiometriä, sinun pitäisi löytää massa grammoina. Huomaat, että sen 372 gm. Tiheys on sitten 372 gm - 355 ml = 1,05 g / ml. Se on vain vähän tiheämpää kuin puhdasta vettä (1 g / ml), joten veteen liuenneen aineksen pitoisuus on pieni.
Esimerkki: Löydät suuren kiven, jolla on karkeasti pallomainen muoto ja haluat tietää sen koostumuksen. Sen tiheyden löytäminen voi auttaa sinua määrittämään sen.
Laske kallion tilavuus mittaamalla sen halkaisija ja jakamalla se 2: lla sen säteen (r) löytämiseksi. Pallon tilavuus on 4 / 3πr3, joten jos kallion säde on 10 tuumaa, sen tilavuus on 418,67 kuutiometriä. Muunna kuutiometriä kerrottuna 0,00057. Tuloksena on 0,239 kuutiometriä. Jos kallio painaa 40 kiloa, sen tiheys on 40 naulaa3 = 167. 36 lb / ft3. Tämä on hyvin lähellä graniitin tiheyttä, joten kivi on hyvä mahdollisuus kiinteä graniitti.
Tiheystaulukoiden käyttäminen
Jos sinulla on esine, joka on valmistettu tunnetusta materiaalista, voit etsiä sen tiheyden taulukosta. Tämän tiedon avulla voit laskea sen tilavuuden punnitsemalla sitä. Jos tiedät jo sen tilavuuden, voit laskea sen massan. Ainoa mitä sinun on tehtävä, on järjestää tiheysyhtälö uudelleen ilmaistaksesi haluamasi parametri kahden muun suhteen.
esimerkki: Oletetaan, että sinulla on kultainen patsas ja haluat löytää sen tilavuuden.
D = m ÷ v, niin v = m ÷ D
Patsaan paino on 2 kg. Taulukosta löydät kullan tiheyden olevan noin 19 300 kg / m3. Yhdistämällä numerot löydät tilavuudeksi 2 kg ÷ 19 300 kg / m3 = 0,0001 m3 tai noin kymmenesosa litrasta.
Esimerkki: Kuinka paljon millilitra elohopeaa painaa?
D = m ÷ v, niin m = Dv
Elohopean tiheys on 13,6 g / ml, joten 1 ml: n tilavuuden massa on 13,6 g.