Innhold
Du beregner tettheten til en fast gjenstand, en væske eller en gass ved å måle dens volum, veie den for å bestemme dens masse og bruke formeltettheten (∂) = masse (m) ÷ volum (V). Det er en enkel matematisk operasjon å omorganisere denne ligningen slik at du kan beregne masse ut fra tetthet:
m = ∂ × V
Hvorfor vil du gjøre dette? Masse skal være enkel å bestemme - alt du trenger å gjøre er å få ut skalaen din og gjøre litt veiing, ikke sant? Egentlig kan du ikke alltid gjøre dette, spesielt når du har å gjøre med en væske eller et veldig tungt fast stoff som er for stort for din skala. Fordi tettheten for de fleste faste stoffer og væsker er tabulert, kan du slå opp tettheten til det aktuelle stoffet. Så lenge du er i stand til å måle volumet som stoffet okkuperer, som er lett hvis det er i en beholder, vet du massen.
Hvordan finne tetthet
Tetthet er en fast mengde, og fordi den aldri endres, kan det være en proporsjonalitetsfaktor mellom masse og volum for et gitt stoff. Med andre ord, når volumet øker, gjør massen det også. Hvis du plottet økende volumverdier mot tilsvarende masseøkninger på en graf, vil du få en rett linje med skråning lik stoffets tetthet.
Du trenger vanligvis ikke å gå i trøbbel med å tegne en graf, skjønt. Så lenge du vet sammensetningen av et fast stoff, kan du slå opp tettheten i et bord. Hvis du har en væske, vil du slå opp dens egenvekt, som er tettheten sammenlignet med tettheten av vann. For eksempel er den spesifikke tyngdekraften til etylalkohol 0,778. Siden tettheten av vann er 1 g / ml, betyr det at tettheten av alkohol er 0,778 g / ml.
Hvis du har en løsning med ukjent sammensetning, kan du ikke slå opp dens egenvekt, men du kan måle den. Verktøyet for å gjøre dette kalles et hygrometer. Du lar den flyte i væsken og lese den spesifikke tyngdekraften fra det graderte merket som bare berører overflaten.
Tetthet mot masseomregning
Tetthet måles i en rekke enheter, inkludert gram / milliliter, kilogram / kubikkmeter og pund / kubikkfot. Når du ser opp tettheten, må du sørge for at den kommer til uttrykk i enhetene du bruker for å måle volum, eller at du får en unøyaktig verdi for masse. Her er noen vanlige konverteringsfaktorer
1 kg / m3 = 0,001 g / ml = 0,062 pund / fot3.
Hvis du bruker tilsvarende enheter for tetthet og volum, kan du beregne massen fra tettheten og få den i tilsvarende enheter ved å bruke ligningen m = ∂V. Når du har kjent massen, kan du alltid konvertere den til forskjellige enheter om nødvendig.
Eksempler på tetthetsformler
1. Hva er massen til et 2 ml hetteglass med karbontetraklorid?
Spesifikke tyngdekraften til karbontetraklorid er 1.589 Siden volumet av prøven er målt i milliliter, del den spesifikke tyngdekraften med tettheten av vann i g / ml for å få tettheten i disse enhetene. Hvis du gjør dette, finner du tettheten til å være 1.598 g / ml. Nå er det enkelt å bruke ligningen for tetthet til masse-konvertering for å finne massen:
m = ∂ × V = 1,589 g / ml × 2 ml = 3,178 gram.
2. Hvordan finner du massen til en stor gullstatue uten å veie den?
Først måler du volumet, i liter, ved bruk av vannfortrengningsmetoden. Neste, slå opp tettheten av gull, som er 19 320 kg / m3. For å konvertere til gram per liter, trenger du ganske enkelt å multiplisere med 1, så tettheten er 19 320 g / l. Nå kan du beregne massen fra tettheten ved å bruke formelen m = ∂V og få svaret i gram.