NộI Dung
Mật độ (D) là đại lượng được xác định là khối lượng (m) trên mỗi đơn vị thể tích (v): D = m ÷ v. Vì ba số lượng này có liên quan với nhau, bạn có thể tìm thấy một trong số chúng nếu bạn biết hai số lượng còn lại. Điều này hữu ích hơn âm thanh vì mật độ thường là một đại lượng đã biết mà bạn có thể tra cứu, giả sử bạn biết thành phần của vật liệu. Tính toán rất đơn giản đối với các vật thể rắn, nhưng mọi thứ trở nên phức tạp hơn đối với chất lỏng, có mật độ thay đổi theo nhiệt độ và đối với chất khí, mật độ phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất.
Sử dụng đơn vị nhất quán
Phương trình liên quan đến mật độ, khối lượng và khối lượng là đơn giản và cho phép bạn tính mật độ của vật liệu nếu bạn đo khối lượng và thể tích của nó. Nhắc nhở duy nhất là bạn phải thực hiện các phép đo trong cùng một hệ thống. Ví dụ: nếu bạn đo khối lượng tính bằng kilôgam, bạn nên đo thể tích theo mét khối và nếu bạn đo thể tích theo quarts, bạn nên đo khối lượng tính bằng pound. Ba hệ thống bạn có thể sử dụng là CGS (centimet, gram, giây), MKS, (mét, kilôgam, giây) và Hoàng gia Anh. Các đơn vị được sử dụng nhiều nhất cho mật độ trong ba hệ thống này là:
Tính toán mật độ
Thí dụ: Giả sử bạn có một cốc chứa đầy dung dịch nước bí ẩn. Tính toán mật độ của nó và so sánh nó với nước tinh khiết có thể giúp xác định thành phần của nó.
Bạn tính thể tích dung dịch bằng cách đo kích thước của cốc và mức chất lỏng và thấy nó là 355 ml. Vì mililit là một centimet khối, bạn nên tìm khối lượng tính bằng gam. Bạn thấy rằng nó 372 gm. Mật độ sau đó là 372 gm ÷ 355 ml = 1,05 gm / ml. Đó chỉ là một chút đặc hơn nước tinh khiết (1 gm / ml), vì vậy bất cứ điều gì hòa tan trong nước đều ở nồng độ thấp.
Thí dụ: Bạn tìm thấy một tảng đá lớn với hình dạng gần như hình cầu và muốn biết thành phần của nó. Tìm mật độ của nó có thể giúp bạn xác định điều đó.
Tính thể tích của đá bằng cách đo đường kính của nó và chia cho 2 để tìm bán kính của nó (r). Thể tích của một hình cầu là 4 / 3πr3, do đó, nếu tảng đá có bán kính 10 inch, khối lượng của nó là 418,67 inch khối. Chuyển đổi sang feet khối bằng cách nhân với 0,00057. Kết quả là 0,239 feet khối. Nếu tảng đá nặng 40 pound, mật độ của nó là 40 lb / 0,239 ft3 = 167. 36 lb / ft3. Điều này rất gần với mật độ của đá granit, vì vậy rất có thể đá là đá granit rắn.
Sử dụng bảng mật độ
Nếu bạn có một vật thể làm từ một vật liệu đã biết, bạn có thể tra mật độ của nó trong một bảng. Thông tin này cho phép bạn tính toán khối lượng của nó bằng cách cân nó. Nếu bạn đã biết khối lượng của nó, bạn có thể tính khối lượng của nó. Tất cả bạn phải làm là sắp xếp lại phương trình mật độ để thể hiện tham số bạn muốn theo hai điều còn lại.
Thí dụ: Giả sử bạn có một bức tượng vàng, và bạn muốn tìm khối lượng của nó.
D = m ÷ v, vì vậy v = m ÷ D
Bạn tìm thấy bức tượng nặng 2 kg. Trong một bảng, bạn sẽ thấy mật độ vàng là khoảng 19.300 kg / m3. Cắm số, bạn thấy khối lượng là 2 kg 19.300 kg / m3 = 0,0001 m3 hoặc khoảng một phần mười của một lít.
Thí dụ: Một mililit thủy ngân nặng bao nhiêu?
D = m ÷ v, vì vậy m = DV
Mật độ thủy ngân là 13,6 g / ml, do đó thể tích 1 ml có khối lượng 13,6 gam.