Vsebina
Gostota (D) je količina, določena kot masa (m) na enoto prostornine (v): D = m ÷ v. Ker so te tri količine povezane, lahko eno najdete, če poznate drugi dve. To je bolj koristno, kot se sliši, saj je gostota pogosto znana količina, ki jo lahko pogledate, ob predpostavki, da poznate sestavo materiala. Izračuni so za trdne predmete preprosti, vendar se stvari zapletejo pri tekočinah, katerih gostota se spreminja s temperaturo, in pri plinih, za katere je gostota odvisna od temperature in tlaka.
Uporabite dosledne enote
Enačba, ki se nanaša na gostoto, maso in prostornino, je preprosta in omogoča izračun gostote materiala, če merite njegovo maso in prostornino. Edina pripomba je, da morate meritve opraviti v istem sistemu. Če na primer merite maso v kilogramih, morate meriti prostornino v kubičnih metrih, če pa merite prostornino v četrtinah, pa morate izmeriti maso v kilogramih. Trije sistemi, ki jih verjetno uporabljate, so CGS (centimetri, grami, sekunde), MKS, (metri, kilogrami, sekunde) in British Imperial. Najpogosteje uporabljene enote za gostoto v teh treh sistemih so:
Izračuni gostote
Primer: Recimo, da imate čašo, polno skrivnostne vodne raztopine. Izračun njegove gostote in primerjava s gostoto čiste vode lahko pomaga določiti njeno sestavo.
Prostornino raztopine izračunate tako, da izmerite dimenzije čaše in nivo tekočine in ugotovite, da znaša 355 ml. Ker je mililiter kubični centimeter, morate najti maso v gramih. Ugotovite, da je njegovih 372 gm. Gostota je torej 372 gm ÷ 355 ml = 1,05 gm / ml. To je le nekoliko gostejše od čiste vode (1 gm / ml), zato je karkoli raztopljeno v vodi v nizki koncentraciji.
Primer: Najdete veliko skalo z grobo kroglasto obliko in želite vedeti njeno sestavo. Najdite njegovo gostoto vam lahko pomaga določiti to.
Izračunajte prostornino kamnine tako, da izmerite njen premer in delite z 2, da najdete njen polmer (r). Prostornina krogle je 4 / 3πr3, če ima skala polmer 10 centimetrov, je njegova prostornina 418,67 kubičnih centimetrov. Pretvorimo v kubične noge s pomnožitvijo na 0,00057. Rezultat je 0,239 kubičnih metrov. Če skala tehta 40 kilogramov, je njena gostota 40 lb / 0,239 ft3 = 167. 36 lb / ft3. To je zelo blizu gostote granita, zato je dobra možnost, da je skala trdni granit.
Uporaba tabel gostote
Če imate predmet iz znanega materiala, lahko poiščete njegovo gostoto v tabeli. Te informacije vam omogočajo, da izračunate njegovo prostornino s tehtanjem. Če že poznate njegovo prostornino, lahko izračunate njegovo maso. Vse, kar morate storiti, je, da spremenite enačbo gostote, da izrazite želeni parameter v smislu drugih dveh.
Primer: Recimo, da imate zlati kip in želite najti njegov volumen.
D = m ÷ v, torej v = m ÷ D
Najdete kip težak 2 kg. V tabeli boste ugotovili, da je gostota zlata približno 19.300 kg / m3. Če vključite številke, se vam zdi prostornina 2 kg ÷ 19 300 kg / m3 = 0.0001 m3 ali približno desetino litra.
Primer: Koliko tehta mililiter živega srebra?
D = m ÷ v, torej m = Dv
Gostota živega srebra je 13,6 g / ml, zato ima volumen 1 ml maso 13,6 grama.