Hvordan beregne tetthet

Innhold

• Tetthetsdefinisjon og formel
• Enheter av tetthet
• Måling av masse
• Måle volum
• Beregninger for å finne tetthet
• Online Density Formula Calculator

Materialer flyter eller synker, hovedsakelig basert på tetthet. Siden isbiter er litt mindre tette enn vann, flyter isbiter i vann. Siden stål er mindre tett enn kvikksølv, men tettere enn vann, flyter et stålkulelagre i flytende kvikksølv, men synker i vann. Å forstå tetthet begynner med å forstå hvordan du beregner den.

Tetthetsdefinisjon og formel

Tetthet er forholdet mellom masse og volum av en gjenstand, og som sådan er tetthet en beregnet snarere enn målt verdi. Å finne tetthet krever måling av massen og volumet til en gjenstand. Tetthet brukes for å beskrive faste stoffer, væsker og gasser.

Tetthetsformelen i kjemi er tetthet lik masse M delt på volum V. Tetthet kan være representert av D eller av den greske bokstaven rho (ρ), så formelen kan skrives som:

D = frac {M} {V} {eller} ; ρ = frac {M} {V}

I geologi brukes spesifikk tyngdekraft mer enn tetthet, men de to er nært beslektede. Spesifikk tyngdekraft består av tettheten til gjenstanden delt på tettheten av vann (1,0 g / cm)³), og gir en dimensjonsløs verdi.

Enheter av tetthet

For faste stoffer blir tetthetsenhetene i det metriske systemet vanligvis rapportert som gram (masse) per kubikkcentimeter (volum) skrevet som g / cm³. Tetthet kan også rapporteres som kilogram per kubikkmeter (kg / m)³), kg per kubikkcentimeter (kg / cm³) eller gram per kubikkmeter (g / m.)³).

Mindre vanlig kan tetthet rapporteres som pund (masse) per kubikkfot (volum), skrevet som lb / ft³, pund per kubikk tomme (lb / in³) eller pund per kubikk yard (lb / yd³).

For væsker er tetthet oftest rapportert som gram per milliliter (g / ml), mens gasstetthet vanligvis rapporteres som gram per liter (g / L). Væske- og gasstettheter endres med trykk og temperatur, men det vil vanligvis rapporteres når det gjelder standardtrykk (en atmosfære) og temperatur (25 ° C for væsker og 0 ° C for gasser).

Måling av masse

Å finne massen av faste stoffer krever bruk av en trefaldebalanse eller elektronisk skala som måler masse. Plasser prøven på brettet, og følg deretter fremgangsmåten for verktøyet for å finne massen. Hvis du måler massen til et pulver eller en væske, må du først finne massen til en beholder, deretter tilsette pulveret eller væsken og måle den totale massen, før du trekker fra beholdermassen.

Måle volum

Å finne volumet til en vanlig polygon krever ganske enkelt å måle dimensjonene til det faste stoffet og slå opp formelen for formen. For eksempel har en rektangulær blokk som måler 10 centimeter x 5 centimeter x 2 centimeter et volum på 10 × 5 × 2 eller 100 kubikk centimeter.

Å finne volum av uregelmessig formede faste stoffer bruker Archimedes-prinsippet om forskyvning. Mål en kjent mengde vann i en gradert sylinder, legg den uregelmessig formede gjenstanden i sylinderen og les den graderte sylinderen for å bestemme volumendringen. Det fortrengte vannet, vist ved endring av avlesning på den graderte sylinderen, tilsvarer volumet til det innsatte objektet.

For væsker kan volumet måles direkte ved bruk av graderingssylinderen.

Beregninger for å finne tetthet

For å finne tetthet, del den målte massen med det målte volumet (D = M ÷ V).

Eksempler på tetthetsformel: Faststoffer

Hvis en kube av et materiale som måler 1 centimeter på hver side har en masse på 7,90 gram, blir tetthetsberegningen

D = frac {7,90 ; {g}} {1 ; {cm} × 1 ; {cm} × 1 ; {cm}} = 7,90 ; {g / cm} ^ 3

Materialet er mest sannsynlig jern.

Massen til en uregelmessig formet gjenstand måles som 211,4 gram. Volumet av fortrengt vann tilsvarer 20 milliliter. Siden en milliliter vann opptar en kubikkcentimeter volum, tilsvarer gjenstandens volum 20 kubikkcentimeter. Å fullføre formelen viser

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

Materialet er mest sannsynlig sølv.

Eksempler på tetthetsformel: Væsker

En væske med et volum på 50 ml (ml) har en masse på 63 gram (g). Så

D = frac {63 ; {g}} {50 ; {mL}} = 1,26 ; {g / ml}

Væsken vil sannsynligvis være glyserin.

En væske med en målt masse på 338,75 gram opptar et volum på 25 ml. Å fullføre tetthetsformelen viser

D = frac {338,75 ; {g}} {25 ; {mL}} = 13,55 ; {g / ml}

Væsken er sannsynligvis kvikksølv.

Online Density Formula Calculator

Kalkulatorer for online tetthetsformel er tilgjengelig. To av de tre variablene (masse, volum eller tetthet) må imidlertid være kjent (se ressurser).