תוֹכֶן
צפיפות (D) היא כמות המוגדרת כמסה (מ ') לנפח יחידה (v): D = m ÷ v. מכיוון ששלושת הכמויות הללו קשורים, אתה יכול למצוא אחד מהם אם אתה מכיר את השניים האחרים. זה מועיל יותר ממה שזה נשמע מכיוון שלעתים קרובות צפיפות היא כמות ידועה שתוכלו להביט בה, בהנחה שידעתם את הרכב החומר. חישובים הם פשוטים עבור חפצים מוצקים, אך הדברים מסתבכים יותר בנוזלים שצפיפותם משתנה עם הטמפרטורה, ולגזים, שעבורם צפיפותם תלויה בטמפרטורה ולחץ.
השתמש ביחידות עקביות
המשוואה הנוגעת לצפיפות, מסה ונפח היא פשוטה ומאפשרת לכם לחשב את צפיפות החומר אם מודדים את המסה והנפח שלו. האזהרה היחידה היא שעליך לבצע את המדידות באותה מערכת. לדוגמה, אם אתה מודד מסה בקילוגרמים, עליך למדוד נפח בקוביות, ואם אתה מודד נפח ברביעיות, עליך למדוד מסה בקילוגרמים. שלוש המערכות בהן אתם עשויים להשתמש הן CGS (סנטימטרים, גרם, שניות), MKS, (מטר, קילוגרמים, שניות) ו- British Imperial. היחידות המשמשות ביותר לצפיפות בשלוש מערכות אלו הן:
חישובי צפיפות
דוגמא: נניח שיש לך כוס מלאה בתמיסה מימית מסתורית. חישוב צפיפותם והשוואתו לזה של מים טהורים יכול לעזור בקביעת הרכבם.
מחשבים את נפח התמיסה על ידי מדידת מימדי הכוס ורמת הנוזל ומגלים שהוא 355 מ"ל. מכיוון שמיליליטר הוא סנטימטר מעוקב, עליך למצוא את המסה בגרמים. אתה מגלה ש- 372 גרם שלה. הצפיפות היא אז 372 גרם ÷ 355 מ"ל = 1.05 גרם / מ"ל. זה מעט צפוף יותר מאשר מים טהורים (1 גרם / מ"ל), כך שכל מה שמומס במים נמצא בריכוז נמוך.
דוגמא: אתה מוצא סלע גדול בעל צורה כדורית בערך ורוצה לדעת את הרכבו. מציאת הצפיפות שלה יכולה לעזור לך לקבוע זאת.
חשב את נפח הסלע על ידי מדידת קוטרו וחילוק ב- 2 כדי למצוא את הרדיוס שלו (r). נפח הכדור הוא 4 / 3πr3, כך שאם הסלע רדיוס של 10 אינץ ', נפחו הוא 418.67 אינץ' מעוקב. המרה למטר מעוקב על ידי הכפלת 0.00057. התוצאה 0.239 רגל מעוקב. אם הסלע שוקל 40 פאונד, צפיפותו היא 40 £ / 0.239 ft3 = 167. 36 קילוגרם / רגל3. זה קרוב מאוד לצפיפות הגרניט, כך שיש סיכוי טוב שהסלע הוא גרניט מוצק.
שימוש בטבלאות צפיפות
אם יש לך חפץ העשוי מחומר ידוע, אתה יכול לחפש את צפיפותו בטבלה. מידע זה מאפשר לך לחשב את נפחו על ידי שקילה. אם אתה כבר יודע את נפחו, אתה יכול לחשב את המסה שלו. כל שעליכם לעשות הוא לארגן מחדש את משוואת הצפיפות כדי לבטא את הפרמטר הרצוי מבחינת שני האחרים.
דוגמא: נניח שיש לך פסל זהב, ואתה רוצה למצוא את נפחו.
D = m ÷ v, כך v = m ÷ D
אתה מוצא שהפסל שוקל 2 ק"ג. בטבלה תמצא כי צפיפות הזהב היא כ 19,300 ק"ג / מ3. אם מצמדים מספרים, אתה מוצא שהנפח הוא 2 ק"ג ÷ 19,300 ק"ג / מ3 = 0.0001 מ '3 או בערך עשירית ליטר.
דוגמא: כמה שוקל מיליליטר כספית?
D = m ÷ v, כך m = Dv
צפיפות הכספית היא 13.6 גרם / מ"ל, כך שנפח של 1 מ"ל יש מסה של 13.6 גרם.