תוֹכֶן
- יסודות צפיפות
- חישוב צפיפות האוויר
- דרכים מהירות להערכת שינויים בצפיפות האוויר
- מהו יחס צפיפות?
- הדקויות של יחס הצפיפות לאפיית עוגה
באופן כללי יחס משווה בין שני כמויות שיש להם אותן יחידות, לצורך קביעת הערך המספרי שמתייחס לשני הכמויות.
לדוגמא, מקובל במתכוני העוגה שיש לכלול את המרכיבים ביחסי המשקל. משקל הסוכר בעוגה צריך להיות שווה למשקל הקמח, אבל זה לא אומר שהם יתווספו בכמויות שוות. למה?
יסודות צפיפות
ראשית, הנוסחה הכללית של צפיפות המסה היא המסה שתופסת יחידה אחת לנפח, ליחידת נפח. צפיפות היא פשוט דרך לתאר את אופן ההפצה של חומר כלשהו. ישנם סוגים רבים של צפיפויות: כל כמות שמתוארת כמידה ליחידה שטח, נפח או יחידה מרחבית אחרת היא צפיפות.
כדאי לזכור את הצפיפות של כמה חומרים נפוצים כהפניה כשמשווים בין חומרים אחרים. צפיפות המים היא 1 גרם / מ"ל וצפיפות האוויר בלחץ וטמפרטורה סטנדרטיים נע סביב 1.18 פעמים 10-3 גרם / ס"מ3.
חישוב צפיפות האוויר
חישוב צפיפות האוויר תלוי בכמה גורמים, כגון לחץ אטמוספרי, ע, וטמפרטורה, ט. ה חוק גז אידיאלי היא הדרך הטובה ביותר לקבוע את הקשר בין לחץ, טמפרטורה וצפיפות אוויר, ρ.
חוק הגז האידיאלי הוא: ע _ = rT_ρ, כאשר שלושת הכמויות הפיזיות קשורות בקבוע הגז הספציפי לאוויר יבש, r ( r = 287.058 J / kg K, עבור ע ביחידות של פסקלים, ט ביחידות קלווינס, ו ρ בק"ג / מ '3).
ממשוואה זו אנו יכולים לארגן מחדש מחדש את המשתנים כדי לראות כיצד צפיפות האוויר משתנה כפונקציה של הלחץ והטמפרטורה. לאחר הסידור מחדש אנו מקבלים: ρ = P / rT. בכך אנו יכולים לראות במהירות מה קורה כאשר אחד הכמויות הפיזיות משתנה.
דרכים מהירות להערכת שינויים בצפיפות האוויר
מאפשר להחזיק את הלחץ קבוע, ולראות מה קורה אם הטמפרטורה משתנה. אם הטמפרטורה עולה, המכנה יגדל בעוד שהמספר נשאר קבוע. המשמעות היא שצפיפות האוויר תקטן. באופן דומה אם הלחץ עולה בזמן שהטמפרטורה נשארת קבועה, צפיפות האוויר הייתה עולה.
כדאי לזכור קשרים אלו, או פשוט את חוק הגז האידיאלי, על מנת להיות מסוגלים לקבוע במהירות כיצד צפיפות האוויר תלויה בגורמים סביבתיים כמו לחץ וטמפרטורה.
זה יכול להיות שימושי גם לחשב יחסי צפיפות אוויר כדי לקבוע אם גורמים סביבתיים גדלו או פחתו כדי לגרום לשינוי בצפיפות.
מהו יחס צפיפות?
יחס צפיפות הוא פשוט דרך להשוות בין שתי צפיפויות שנמצאות באותן יחידות. בדרך כלל משווים צפיפות מוצקים ונוזלים לצפיפות המים. לגבי גזים, ההשוואה הסטנדרטית היא אוויר. ליחס זה יש שם מיוחד עקב התקינה: כוח משיכה ספציפי.
כוח הכבידה הספציפי הוא אפוא חסר יחידה, והם פשוט גורם מספרי שניתן להכפיל על ידי המדיום הסטנדרטיזציה (מים או אוויר תלוי בחומר שאתה שוקל), כדי לקבוע את צפיפות החומר.
הדקויות של יחס הצפיפות לאפיית עוגה
מה עם העוגה? איך נוכל לקבוע כמה סוכר וקמח זקוקים לעוגה שלנו? זכרו שמשקולותיהם של השניים צריכות להיות דומות, אך זה לא אומר שאנחנו יכולים לזרוק כוס מכל אחת לבלילה שלנו.
צפיפות הסוכר הגרגירית היא 0.85 גרם / ס"מ3וצפיפות הקמח המיועד לכל מטרה היא 0.53 גרם / ס"מ3. מייד נוכל לחשב את יחס הצפיפות של סוכר לקמח: 0.85 / 0.53 = 1.6. מכאן אנו יודעים שבאותה נפח סוכר וקמח הסוכר יהיה כפול פי 1.6.
כך שאם מתכון מבקש כוס סוכר, עלינו להוסיף 1.6 כוסות של כל קמח המטרה כך שהיחס נשמר והעוגה שלנו עולה כמו שצריך.
ברור שיחסים הם דרך נהדרת לקבוע במהירות כיצד המונים, ונפחים של חומרים שונים קשורים זה לזה.