Yoğunluk Nasıl Hesaplanır?

İçerik

• Yoğunluk Tanımı ve Formülü
• Yoğunluk Birimleri
• Kütle Ölçümü
• Ölçme Hacmi
• Yoğunluğu Bulmak İçin Hesaplamalar
• Çevrimiçi Yoğunluk Formülü Hesaplayıcısı

Malzemeler ağırlıklı olarak yoğunluğa göre yüzer veya batar. Buz küpleri sudan biraz daha yoğun olduğundan, buz küpleri suda yüzer. Çelik, cıvadan daha az yoğun, ancak sudan daha yoğun olduğu için, çelik bir bilyalı yatak, sıvı cıvada yüzer ancak suda batırır. Yoğunluğu anlamak, onu nasıl hesaplayacağınızı anlamakla başlar.

Yoğunluk Tanımı ve Formülü

Yoğunluk kütlenin bir cismin hacmine oranıdır ve bu nedenle yoğunluk ölçülen değerden ziyade hesaplanır. Yoğunluğu bulmak, bir nesnenin hem kütlesini hem de hacmini ölçmeyi gerektirir. Yoğunluk katıları, sıvıları ve gazları tanımlamak için kullanılır.

Kimyada yoğunluk formülü yoğunluk eşittir kütle M hacme bölünmüş V. Yoğunluk ile temsil edilebilir D ya da Yunan harf rho (ρ), yani formül şöyle yazılabilir:

D = frak {M} {V} {veya} ; ρ = frak {M} {V}

Jeolojide, özgül ağırlık yoğunluktan daha fazla kullanılır, ancak ikisi yakından ilişkilidir. Özgül ağırlık, nesnenin yoğunluğundan su yoğunluğuna bölünür (1.0 g / cm).³), boyutsuz bir değer verir.

Yoğunluk Birimleri

Katılar için, metrik sistemdeki yoğunluk birimleri genellikle santimetreküp (hacim) başına g / cm olarak yazılan gram (kütle) olarak rapor edilir.³. Yoğunluk ayrıca metreküp başına kilogram olarak da bildirilebilir (kg / m³), santimetre küp başına kilogram (kg / cm³) veya metreküp başına gram (g / m³).

Daha az yaygın olarak, yoğunluk, küp ayak (hacim) başına lb / ft olarak yazılan pound (kütle) olarak rapor edilebilir.³, inç küp başına pound (lb / in³) veya metreküp başına pound (lb / yd³).

Sıvılar için, yoğunluk en çok mililitre başına gram (g / mL), rapor edilirken gaz yoğunluğu genellikle litre başına gram (g / L) olarak rapor edilir. Sıvı ve gaz yoğunlukları basınç ve sıcaklıkla değişir, bu nedenle genellikle standart basınç (bir atmosfer) ve sıcaklık (sıvılar için 25 ° C ve gazlar için 0 ° C) cinsinden rapor edilir.

Kütle Ölçümü

Katıların kütlesini bulmak, üçlü ışın dengesini veya kütleyi ölçen elektronik skala kullanımını gerektirir. Örneği tepsiye yerleştirin, ardından aletin kütleyi bulma prosedürünü izleyin. Bir toz veya sıvının kütlesi ölçülürse, önce bir kabın kütlesini bulun, ardından tozu veya sıvıyı ekleyin ve kabın kütlesini çıkarmadan önce toplam kütleyi ölçün.

Ölçme Hacmi

Düzenli bir poligonun hacmini bulmak, sadece katının boyutlarını ölçmeyi ve şekle ilişkin formülü aramayı gerektirir. Örneğin, 10 cm x 5 santimetre 2 santimetre x 2 ölçen dikdörtgen blok 10 x 5 x 2 veya 100 santimetre küp hacmine sahiptir.

Düzensiz şekilli katıların hacmini bulmak, Arşimet'in yer değiştirme prensibini kullanır. Dereceli bir silindire bilinen bir miktarda su ölçün, düzensiz şekilli nesneyi silindirin içine yerleştirin ve hacmindeki değişimi belirlemek için dereceli silindiri okuyun. Dereceli silindirde okunan değişiklik ile gösterilen yer değiştiren su, eklenen nesnenin hacmine eşittir.

Sıvılar için, hacim dereceli silindir kullanılarak doğrudan ölçülebilir.

Yoğunluğu Bulmak İçin Hesaplamalar

Yoğunluğu bulmak için ölçülen kütleyi ölçülen hacme bölün (D = M ÷ V).

Yoğunluk Formülü Örnekleri: Katılar

Her iki tarafta 1 santimetre ölçülen bir malzemenin küpü 7.90 gram kütleye sahipse, yoğunluk hesaplaması

D = frak {7.90 ; {g}} {1 ; {cm} × 1 ; {cm} × 1 ; {cm}} = 7.90 ; {g / cm} ^ 3

Malzeme büyük olasılıkla demirdir.

Düzensiz şekilli bir cismin kütlesi 211.4 gram olarak ölçülür. Yerinden çıkan suyun hacmi 20 mililitre eşittir. Bir mililitre su, bir santimetreküp hacme sahip olduğundan, nesnelerin hacmi 20 santimetreküpe eşittir. Formül gösterilerinin tamamlanması

D = frak {211.4 ; {g}} {20 ; {cm} ^ 3} = 10.57 ; {g / cm} ^ 3

Malzeme büyük olasılıkla gümüş.

Yoğunluk Formülü Örnekleri: Sıvılar

50 mililitre (mL) hacme sahip bir sıvının kütlesi 63 gramdır (g). Yani

D = frak {63 ; {g}} {50 ; {mL}} = 1.26 ; {g / mL}

Sıvının gliserin olması muhtemeldir.

Ölçülen kütlesi 338.75 gram olan bir sıvı, 25 mililitre hacme sahiptir. Yoğunluk formülü tamamlama gösterir

D = frak {338.75 ; {g}} {25 ; {mL}} = 13.55 ; {g / mL}

Sıvı muhtemelen cıvadur.

Çevrimiçi Yoğunluk Formülü Hesaplayıcısı

Online yoğunluk formülü hesap makineleri mevcuttur. Bununla birlikte, üç değişkenden ikisi (kütle, hacim veya yoğunluk) bilinmelidir (bkz. Kaynaklar).