Как вычислить плотность вещества

Плотность вещества — это

Железо, платина и свинец — примеры плотных материалов. Многие виды горных пород и минералов являются примерами плотных материалов. Плотные материалы, скорее всего, «на ощупь» тяжелые или твердые. Противоположностью плотного материала является разреженный материал. Примерами разреженного материала являются стекло, бамбук, алюминий и пенополистирол.

Плотность некоторых распространенных элементов и соединений:

В целом, жидкости менее плотные, чем твердые тела, а газы менее плотные, чем жидкости. Это объясняется тем, что в твердых телах частицы плотно упакованы, в жидкостях частицы могут скользить друг по другу, а в газах частицы свободно перемещаются по всему объему.

Применение

Плотность имеет множество применений в нашей повседневной жизни, включая проектирование труб, строительство, воздушные шары с гелием, распределение нагрузки в самолетах, а также тот факт, что лед плавает на воде, и многое другое.

Методы разделения позволяют понять плотность двух веществ. Например, отделение нефти от воды. Когда цистерна с нефтью вытекает в океан, капли нефти плавают, поскольку их плотность в воде ниже.

Если плотность объекта меньше плотности воды, то он будет плавать. Если он плотнее воды, то он тонет. На кораблях установлены балластные цистерны с воздухом, которые способствуют уменьшению плотности корабля, а значит, он плавает. С другой стороны, подводные лодки заполняют свои балластные цистерны водой, чтобы погружаться под воду в случае необходимости.

Удельный вес

Если удельный вес вещества меньше единицы, оно утонет в эталонном материале; если удельный вес больше единицы, вещество будет плавать.

Эталонным веществом для жидкостей обычно является вода (103 кг/м3), в то время как эталонным веществом для газов является воздух при температуре окружающей среды (1,2 кг/м3).

От чего зависит

Плотность вещества в первую очередь определяется его объемом и массой. Хотя масса остается постоянной, его объем можно увеличивать или уменьшать, изменяя температуру и давление. Когда температура тела повышается, объем увеличивается, а когда температура понижается, объем уменьшается. Что касается давления, то при повышении давления объем тела уменьшается, а при понижении давления объем увеличивается. Из этого можно сделать два вывода, которые приведены ниже:

1. Плотность точно пропорциональна температуре, поскольку объем и температура напрямую связаны.
2. Плотность обратно пропорциональна давлению, поскольку объем и давление находятся в обратной зависимости друг от друга.

Единица измерения

Плотность — это количественное измерение компактности объекта. Поэтому ее необходимо выражать в единицах. Можно использовать множество единиц измерения плотности. В СИ единицей плотности является кг/м³. Для простоты использования единица, используемая для выражения плотности газа, — г/см³. Аналогично, для жидкостей используется г/мл, а для газов — г/л.

В системе СГС плотность измеряется в граммах на кубический сантиметр (г/см3).

Существуют и другие единицы для выражения плотности. Однако они не входят в систему единиц СИ. Эти единицы обозначаются следующим образом:

• грамм на кубический сантиметр (г/см3);
• 1 г/см3 = 1000 кг/м3;
• килограмм на кубический дециметр (кг/дм3);
• грамм на миллилитр (г/мл);
• метрическая тонна на кубический метр (т/м3);
• килограмм на литр (кг/л).

Как найти, формула

Формула, по которой можно рассчитать плотность объекта, выражается следующим образом:

ρ = m/v

Здесь ρ = плотность объекта,

m = масса объекта, и

V = объем объекта.

Примеры решения задач

Решение:

Длина ребра куба = 2,70 см.

объем (V) = (2,70 см)³ = 19,7 см³.

Теперь, когда мы знаем объем:

Плотность (ρ) куба = 55,0/19,7 г/см³ = 2,80 г/см³.

Решение:

Дано:

Масса = 1160 кг

Объем = 1 м3

Плотность определяется по формуле:

Плотность = Масса/Объем

ρ = 1160/1 = 1160 кг/м³.

Решение:

Плотность = 11,342 г/куб. см.

Масса = 120,0 г.

Объем = 11,342/120,0 куб. см или см³ = 0,0945 куб. см или см³.

Решение:

Дано:

Объем блестящего камня =0,042 см³;

Масса блестящего камня = 0,14 г;

Плотность графита = 2,266 г/см3;

Плотность алмаза = 3,51 г/см3.

Используйте уравнение плотности для решения задачи о m, массе графита и массе алмаза.

ρ = m/V;

m = ρV.

m = 2,266 г/см³ x 0,042 см³ = 0,0951 г для графита;

m = 3,51 г/см3 x 0,042 см³ = 0,1474 г для алмаза.

Масса найденного вами блестящего камня совпадает с массой алмаза.

Решение:

Сосуд вмещает 5 л воды.

Плотность ртути = 13,6 г/куб. см.

Масса ртути = 13,6 г/куб. см ÷ 5 л = 68 кг.