Obsah
Hustota (D) je množstvo definované ako hmotnosť (m) na jednotku objemu (v): D = m ÷ v, Pretože tieto tri množstvá súvisia, môžete nájsť jedno z nich, ak poznáte ďalšie dve. Je to užitočnejšie ako znie, pretože hustota je často známe množstvo, ktoré môžete vyhľadať, za predpokladu, že viete zloženie materiálu. Výpočty sú priame pre tuhé objekty, ale veci sa komplikujú pre kvapaliny, ktorých hustota sa mení s teplotou, a pre plyny, ktorých hustota závisí od teploty a tlaku.
Používajte konzistentné jednotky
Rovnica vzťahujúca sa na hustotu, hmotnosť a objem je priama a umožňuje vám vypočítať hustotu materiálu, ak zmeráte jeho hmotnosť a objem. Jedinou výzvou je, že merania musíte vykonať v rovnakom systéme. Napríklad, ak meriate hmotnosť v kilogramoch, mali by ste merať objem v metroch kubických, a ak meriate objem v kubických metroch, mali by ste merať hmotnosť v librách. Tri systémy, ktoré pravdepodobne použijete, sú CGS (centimetre, gramy, sekundy), MKS ((metre, kilogramy, sekundy) a britský imperiál. Najčastejšie používané jednotky hustoty v týchto troch systémoch sú:
Výpočty hustoty
Príklad: Predpokladajme, že máte kadičku plnú záhadného vodného roztoku. Výpočet jeho hustoty a jej porovnanie s hustotou čistej vody môže pomôcť určiť jej zloženie.
Objem roztoku vypočítate zmeraním rozmerov kadičky a hladiny kvapaliny a zistíte, že je 355 ml. Pretože mililiter je kubický centimeter, mali by ste nájsť hmotnosť v gramoch. Zistíte, že jeho 372 gm. Hustota je potom 372 gm - 355 ml = 1,05 gm / ml. To je len o niečo hustejšie ako čistá voda (1 g / ml), takže všetko, čo sa vo vode rozpustí, je v nízkej koncentrácii.
Príklad: Nájdete veľkú skalu so zhruba guľovitým tvarom a chcete poznať jej zloženie. Zistenie jeho hustoty vám to pomôže určiť.
Vypočítajte objem horniny zmeraním jej priemeru a delením 2, aby ste zistili jeho polomer (r). Objem gule je 4/3 μr3, takže ak má hornina polomer 10 palcov, jej objem je 418,67 kubických palcov. Prevod na kubické stopy vynásobením 0,00057. Výsledkom je 0,239 kubických stôp. Ak skala váži 40 libier, jej hustota je 40 libier / 0,239 ft3 = 167. 36 lb / ft3, To je veľmi podobné hustote žuly, takže existuje veľká šanca, že skala je tuhá žula.
Použitie hustotných tabuliek
Ak máte objekt vyrobený zo známeho materiálu, môžete jeho hustotu vyhľadať v tabuľke. Táto informácia vám umožňuje vypočítať jej objem vážením. Ak už poznáte jeho objem, môžete vypočítať jeho hmotnosť. Všetko, čo musíte urobiť, je zmeniť usporiadanie rovnice hustoty tak, aby vyjadrila požadovaný parameter z hľadiska ostatných dvoch.
príklad: Predpokladajme, že máte zlatú sochu a chcete nájsť jej objem.
D = m ÷ v, tak v = m ÷ D
Socha váži 2 kg. V tabuľke nájdete hustotu zlata asi 19 300 kg / m3, Po pripojení čísiel zistíte, že objem je 2 kg ÷ 19 300 kg / m3 = 0,0001 m3 alebo asi desatinu litra.
Príklad: Koľko váži mililiter ortuti?
D = m ÷ v, tak m = Dv
Hustota ortuti je 13,6 g / ml, takže objem 1 ml má hmotnosť 13,6 g.