Obsah
Schopnosť konvertovať medzi jednotkami hmoty, hustoty a objemu je jednou zo základných zručností potrebných na riešenie základných problémov vo fyzike a chémii. Hmotnosť v systéme SI jednotiek používaných štandardne na celom svete pri riešení takýchto problémov má jednotky kilogramov (kg) a ich derivácie, zatiaľ čo objem má jednotky v metroch kubických alebo m3, pričom merač je jednotka SI dĺžky. Zodpovedajúcim spôsobom je hustota, ktorá je hmotnosťou na jednotku objemu, často vyjadrená v kg / m3, Pretože množstvá sú pri každodenných experimentoch a meraniach často menšie, je typické vidieť hustotu vyjadrenú vg / cm3alebo gm / ml (mililiter je definovaný ako centimeter kubický). Jeden kg / m3 sa rovná 1 000 g / cm3.
TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
TL; DR
Použite výraz:
m = ρV
Prevod z m3 v objeme (V) na hmotnosť (m) v kilogramoch. Hustota (ρ) sa líši pre rôzne látky, takže na dokončenie výpočtu budete musieť vyhľadať túto látku.
Odvodenie hmotnosti z objemu
Povedzme, že máte známy objem látky (voda alebo iná tekutina, kov alebo čokoľvek iné, o ktorom sa predpokladá, že má rovnomerné alebo takmer rovnomerné rozdelenie hmoty), a požiadajte o výpočet jej hmotnosti. Aby ste to dosiahli, musíte na základe vyššie uvedených vzťahov poznať hustotu látok a iba ich hustotu.
Od hustoty (ρ) je hmotnosť (m) vydelené objemom (V), potom sa hmotnosť rovná hustote a objemu:
ρ = m/V
tak
m = ρV
Hustoty v reálnom svete
Rôzne online tabuľky obsahujú hustoty bežných látok. Napríklad obyčajná voda s teplotou 4 ° C má opäť hustotu 1 000 kg / m3 alebo 1 g / ml. Oleje sú menej husté ako voda, a preto ropná zložka šalátového dresingu, ako je talianska, pláva na vrchol zmesi. Mlieko, ktoré je zložené takmer výlučne z vody, ale obsahuje cukry, bielkoviny a (zvyčajne) tuky, má hustotu 1,03 násobku hustoty vody.
Kovy sú spravidla hustejšie ako kvapaliny a veľmi sa líšia od jednej k druhej. Napríklad zlato má hustotu 19,3 g / ml. To znamená, že 1 m3 zlata má hmotnosť 1 000 x 19,3 = 19 300 kg. Pretože 1 kg = 2,204 libra, časť zlata jeden meter po jednom metri jeden meter (približne o veľkosti malej tabuľky) by mala hmotnosť 42 537 libier, čo je viac ako 21 ton.
aplikácia
Keďže moderná námorná loď je vyrobená prevažne z kovu, ako pláva? Ak má niečo plávať vo vode, musí mať menšiu hmotnosť ako voda, ktorú vytlačí. Toto je dosiahnuté v dôsledku celého prázdneho priestoru zahrnutého v konštrukcii lodí, ako je napríklad priestor medzi vrstvami lodného trupu. Keď je kovová loď, ako je kanoe, umiestnená vo vode, je to začína potopiť sa, pretože pevný kov je to, čo sa prvýkrát dostane do kontaktu s vodou. Ale pretože celkovo Hustota kanoe je menšia ako hustota ekvivalentného objemu vody, a to aj v prípade, že je pridaný jeden alebo dvaja cestujúci, väčšina zostáva nad hladinou vody.