Izračun relativne gostote, primeri, vaje

The Relativna gostota To je brezdimenzionalno razmerje med gostoto ene snovi in ​​drugo referenco, ki je na splošno voda pri 4 ° C (39.2 ° F) za tekočine in trdne snovi, medtem ko se za pline uporablja suh zrak.

V nekaterih besedilih se imenuje tudi Specifična težnost (dobesedni prevod Specifična težnost v angleščini), vendar je isti koncept. Obe gostoti morata biti v istem sistemu enot in sta bila izmerjena v enakih tlačnih in temperaturnih pogojih.

Plavajoči predmeti imajo relativno gostoto manjšo kot pri vodi. Vir: Pixabay.

Relativna gostota se matematično izračuna na naslednji način:

Relativna gostota = gostota vode/gostote vode

Medtem ko je gostota katere koli snovi odvisna od tlačnih in temperaturnih pogojev, v katerih se meri, še posebej, ko gre za pline, je relativna gostota zelo uporaben koncept za hitro karakterizacijo različnih materialov.

Nato je to cenjeno, saj je gostota vode približno 1 gram na kubični centimeter: 1 g /cc ali 1000 kg /m³, pri atmosferskem tlaku in v dobrem temperaturnem območju (od 0 do 15 ° C).

Če damo relativno gostoto snovi, je takoj znano, kako lahka ali težka glede na vodo, univerzalna snov.

Poleg tega je relativna gostota lahka vrednost zapomniti, saj se meri z majhnimi in enostavnimi za obdelavo številk, kot je razvidno iz naslednjega razloga, v katerem so vrednosti relativne gostote omenjene za nekatere znane snovi.

[TOC]

Primeri

Relativna gostota vode je očitno 1, saj je, kot je navedeno na začetku, referenčni vzorec za tekočine in trdne snovi. Tekočine, kot so kava, mleko ali brezalkoholne pijače.

Kar zadeva olja, ni edinstvene vrednosti relativne gostote, ki bi bila uporabljena za vse, saj je odvisna od njegovega izvora, sestave in obdelave. Večina relativnih gostot nafte je v dosegu 0.7 in 0.95.

Vam lahko služi: Watt Law: kaj je, primeri, prijave

Plini so veliko lažji, zato je v mnogih aplikacijah referenca, ki se sprejme, gostota zraka, tako da relativna gostota kaže, kako lahek ali močan plin glede na zrak. V primerjavi z vodo je relativna gostota zraka 0.0013.

Oglejmo si nekaj relativne vrednosti gostote za znane snovi in ​​materiale.

Relativna gostota nekaterih znanih snovi

- Človeško telo: 1.07.

- Živo srebro: 13.6.

- Glicerin: 1.26.

- Bencin: 0.68.

- Morska voda: 1.025.

- Jeklo: 7.8.

- Les: 0.5.

- Led: 0.92.

Vrednost relativne gostote takoj sporoča, ali snov ali material plava v vodi ali na nasprotnem ponoru.

Glede na to bo plast olja na vodi, saj imajo skoraj vsa olja relativno gostoto manjšo od te tekočine. Lesena kocka v vodi ima lahko iz njega, na enak način kot led.

Razlika z absolutno gostoto

Absolutna gostota je količnik med maso snovi in ​​prostornino, ki jo zaseda. Ker je prostornina odvisna od temperature (ko je večina snovi razširjena) in tlaka, je gostota odvisna od teh dveh velikosti. Matematično imate:

Kjer je ρ gostota, katerih enote v mednarodnem sistemu so KG/M³, m je testo in V To je glasnost.

Zaradi razmerja s količino s temperaturo in tlakom so vrednosti absolutne gostote, ki se pojavljajo v tabelah, običajno določene v atmosferskem tlaku in v določenih temperaturnih območjih.

Vam lahko služi: fizična optika: zgodovina, pogosti izrazi, zakoni, aplikacije

Tako se v normalnih pogojih za pline: 1 atmosfera tlaka in temperatura 0 ° C, gostota zraka vzpostavljena v 1.293 kg/m³.

Čeprav njegova vrednost doživlja te razlike, je zelo primeren znesek za določitev obnašanja snovi, zlasti v smeri, ki se štejejo za neprekinjeno.

Razlika z relativno gostoto je v tem, da ima absolut dimenzije, v tem primeru pa so njene vrednosti odvisne od sistema izbranih enot. Na ta način je gostota vode pri 4. c temperature:

ρ_voda = 1 g /cm³ = 1000 kg/m³ = 1.94 Slug/Foot³

Rešene vaje

-Vaja 1

Poiščite prostornino, ki ga zaseda 16 gramov nafte, katerih relativna gostota je 0.8.

Rešitev

Najprej najdemo absolutno gostoto ρ_olje olja. Označevanje, kako s_g Njegova relativna gostota je:

ρ_olje = 0.8 x gostota vode

Za gostoto vode bo uporabljena vrednost, navedena v prejšnjem razdelku. Ko je znana relativna gostota, se absolut takoj obnovi tako, da pomnožimo to vrednost z gostoto vode. Tako:

Gostota materiala = relativna gostota x gostota vode (v normalnih pogojih).

Zato za olje tega primera:

ρ_olje = 0.8 x 1 g/cm³= 0.8 g/cm³

Ker je gostota količnik med maso m in zvezek V, to bo ostalo na naslednji način:

V = m/ρ = 16 g / 0.8 g/cm³= 20 cm³

-Vaja 2

Skala ima specifično težo 2.32 in prostornina 1.42 x 10 ^-4 m³. Poiščite težo skale v enotah mednarodnega sistema in v tehničnem sistemu.

Rešitev

Vrednost gostote vode se bo uporabljala kot 1000 kg/m³:

Lahko vam služi: gibanje za prevajanje Zemlje

ρ_skala = 2.32 x 1000 kg/m³= 2.32 x 10³ Kg/m³

Masa m skale je v kilogramih:

M = r_skala . V = 2.32 x 10³ Kg/m³. 1.42 x 10 ^-4 m³ = 0.33 kg.

Teža v enotah tehničnega sistema je 0.33 kilogramska sila. Če je prednost v mednarodnem sistemu, je enota Newton, za katero se masa pomnoži z vrednostjo g, pospeševanje gravitacije.

P = m. G = 0.33 kg. 9.8 m/s² = 3.23 n.

-Vaja 3

Piknometer je posoda, s katero lahko določimo relativno gostoto snovi pri določeni temperaturi.

Piknometer. Vir: Wikipedia.org.

Za določitev gostote neznane tekočine v laboratoriju je sledil ta postopek:

- Prazen piknometer je bil tehtan in branje je bilo 26.038 g

- Nato piknometer z vodo pri 20 ° C (gostota vode 0.99823 g/cc) in stehtali, pri čemer dobimo vrednost 35.966 g.

- Končno smo stehtali piknometer, poln neznane tekočine in pridobljeno odčitavanje 37.791 g.

Za izračun gostote tekočine in ga zahtevamo, da sklepamo o izrazu in ga uporabimo s pridobljenimi podatki.

Rešitev

Masa vode in tekočine se določi tako, da odštejemo odčitavanje piknometra, polnega mater iz praznega piknometra:

masa _H2O = 35.966 g - 26.038 g = 9.928 g; masa _tekoče  = 37.791 g - 26.038 g = 11.753 g

Končno je nadomeščen v izrazu, ki je bil sklenjen:

ρ_tekoče = (11.753 g / 9.928 g) . 0.99823 g/cc = 1.182 g/cc.

Reference

1. Britanska enciklopedija. Specifična težnost. Okrevano od: Britannica.com.
2. Giancoli, d.  2006. Fizika: načela z aplikacijami. 6^th… Ed Prentice Hall.
3. Mott, r.  2006. Mehanika tekočine. 4. Izdaja. Pearson Education. 12-21.
4. Valera Negrete, J. 2005. Splošne zapise o fiziki. Ne. 44-45.
5. Bela, f. 2004. Mehanika tekočine. 5. izdaja. MC Graw Hill. 17-18.