Innehåll
Du beräknar densiteten för ett fast föremål, en vätska eller en gas genom att mäta dess volym, väga det för att bestämma dess massa och använda formelens densitet (∂) = massa (m) ÷ volym (V). Det är en enkel matematisk operation att ordna denna ekvation så att du kan beräkna massa från densitet:
m = ∂ × V
Varför skulle du vilja göra detta? Massan bör vara lätt att avgöra - allt du behöver göra är att få ut din skala och göra lite vägning, eller hur? Egentligen kan du inte alltid göra detta, särskilt när du har att göra med en vätska eller ett mycket tungt fast ämne som är för stort för din skala. Eftersom tätheten för de flesta fasta ämnen och vätskor är tabellerade kan du slå upp densiteten för ämnet i fråga. Så länge du kan mäta volymen som ämnet upptar, vilket är lätt om det är i en behållare, vet du dess massa.
Hur man hittar densitet
Densitet är en fast kvantitet, och eftersom den aldrig förändras kan den vara en proportionalitetsfaktor mellan massa och volym för ett visst ämne. Med andra ord, när volymen ökar, så gör massan det också. Om du plottade ökande volymvärden mot motsvarande massökningar på en graf får du en rak linje med lutning som är lika med ämnets densitet.
Du behöver vanligtvis inte gå till besväret med att plotta en graf, dock. Så länge du vet sammansättningen av ett fast ämne, kan du slå upp densiteten i ett bord. Om du har en vätska, vill du leta upp dess specifika tyngdkraft, vilket är densiteten jämfört med vattentätheten. Exempelvis är den specifika vikten av etylalkohol 0,778. Eftersom tätheten för vatten är 1 g / ml, betyder det att alkoholens densitet är 0,778 g / ml.
Om du har en lösning med okänd komposition kan du inte leta upp dess specifika tyngdkraft, men du kan mäta den. Verktyget för att göra detta kallas en hygrometer. Du låter den flyta i vätskan och läser den specifika tyngdkraften från det graderade märket som bara berör ytan.
Densitet mot masskonvertering
Densitet mäts i olika enheter, inklusive gram / milliliter, kilogram / kubikmeter och kilo / kubikfot. När du letar upp densiteten, se till att den uttrycks i enheterna du använder för att mäta volym, eller så får du ett felaktigt värde för massan. Här är några vanliga omvandlingsfaktorer
1 kg / m3 = 0,001 g / ml = 0,062 Ib / ft3.
Om du använder motsvarande enheter för densitet och volym kan du beräkna massan från densitet och få den i motsvarande enheter med hjälp av ekvationen m = ∂v. När du väl vet massan kan du alltid konvertera den till olika enheter vid behov.
Exempel på täthetsformler
1. Vad är massan på en 2 ml flaska koltetraklorid?
Den specifika vikten för koltetraklorid är 1,589. Eftersom provets volym mäts i milliliter, dela den specifika vikten med tätheten av vatten i g / ml för att få densiteten i dessa enheter. Genom att göra detta ser du att densiteten är 1,598 g / ml. Nu är det lätt att använda ekvationen för densitet till massomvandling för att hitta massan:
m = ∂ × V = 1,589 g / ml × 2 ml = 3,178 gram.
2. Hur hittar du massan på en stor guldstaty utan att väga den?
Mät först volymen, i liter, med metoden för vattenförskjutning. Därefter letar du upp tätheten för guld, som är 19 320 kg / m3. För att konvertera till gram per liter måste du helt enkelt multiplicera med 1, så densiteten är 19 320 g / l. Nu kan du beräkna massan från densiteten med formeln m = ∂v och få svaret i gram.