Железо, платина, золото и свинец являются материалами высокой плотности. Многие виды горных пород и минералов также очень плотные. В целом они характеризуются большим весом и твердостью. Напротив — редкие материалы, такие как бамбук, алюминий и пенополистирол.
Формула плотности вещества
Плотность материала (плотность материала одного тела) — это градуированная натуральная величина, равная отношению массы (DM) элемента малого тела к его единице объема (DV). Плотность материала обычно обозначается греческой буквой $ \ rho $. Поэтому:.
Применяя уравнение (1) для определения плотности, мы говорим о плотности тела в данный момент времени.
Плотность тела зависит от вещества тела и его термодинамического состояния.
Если тело можно считать однородным (плотность вещества во всем теле одинакова ($ \ rho = const $), то $ \ rho $ определяется следующим образом
где m — масса, а V — объем.
Если тело неоднородно, можно использовать значение средней плотности $ \ langle \ rho \ rangle $. Это рассчитывается следующим образом
где m — масса, а V — объем. В технике понятие плотности опухоли используется для неоднородных (например, объемных) тел. Насыпная плотность рассчитывается так же, как $ \ langle \ rho \ rangle = \ frac(3)$ (3). Опухоли включают лакуны в рыхлом свернувшемся материале (например, песок, гравий, зерно).
При рассмотрении газов в нормальных условиях этот тип используется для расчета плотности.
Где $ \ mu $ — молекулярный вес газа, $ v_.<\mu>молекулярная масса нормального газа при нормальных условиях 22,4 л/моль.
Выпуск. Какова плотность воды, если объем, занимаемый ею h2o, составляет около $ \ дельта v \ art cdot 10^$ m 3? Учтите, что молекулы воды плотно упакованы.
Решение. Если предположить, что молекулы воды плотно уложены, то их плотность можно найти как
где m0 — Это масса молекулы воды. Давайте найдем М.0, используя известные отношения:.
где n = 1 — количество молекул (в нашем случае молекул), m — масса данного количества молекул (в нашем случае m = m0), né= 6,02- 10-23 моль-1 — постоянная Авогадро, $ \ mu $ = 18-10 -3 кг/моль (относительная молекулярная масса воды равна mr= 18). Поэтому, используя уравнение (2), мы находим массу имеющейся у нас молекулы.
Давайте обменяемся м.0 В уравнении (1) получаем
Рассчитайте необходимую вам цену.
Ответ. Плотность воды составляет 10 3 кг/м 3 .
Мы уже помогли 4 372 студентам и школьникам передать свои работы из задачника. Узнайте, сколько будет стоить ваша работа за 15 минут!
Задание. Какова плотность кристалла хлорида (CSCL), если кристалл имеет кубическую сетку (рис. 1), в вершине которой находится центр из хлорид-ионов (Cl-) и каэсан-ионов (CS+). Считайте, что край решетки имеет размер d = 0, 41 нм.
Решение. Получите выражение в качестве основы решения.
В выражении (2.2) масса молекулы может быть выражена через плотность следующим образом
где vm — Это объем исследуемой молекулы. Поскольку кристаллы имеют известную нам (и равную d) кубическую кристаллическую решетку, вместо объема vm мы можем использовать уравнение.
Заменяя уравнения (2.3) и (2.4) на типы (2.2), получаем
Тогда уравнение плотности принимает вид
Переведем стороны решетки в единицы Si: d = 0,41нм = 0, 41-10 -9) м. Давайте произведем расчеты:.
Плотность различных веществ и материалов может значительно отличаться (рис. 2.10). Давайте рассмотрим несколько примеров. Плотность водорода при температуре O C и давлении 760 мм рт. ст. равна 0,090 кг/равна 0,090 кг или 90 г. Плотность свинца составляет 11 300 кг/м3. Это означает, что свинец имеет объем
Плотность вещества.
В физике плотность вещества — это масса этого вещества в единицах объема при нормальных условиях. Одно и то же опухолевое тело, состоящее из разных веществ, будет иметь разную массу, которая характеризуется плотностью. Например, два кубика одинакового размера, изготовленные из чугуна и алюминия, будут иметь разный вес и плотность.
Чтобы рассчитать плотность тела, необходимо точно определить его массу и разделить ее на точный объем.
КГ/М 3- плотность Международной системы единиц (СИ)
Г/см 3- Единицы плотности системы СГС
Определите тип расчета плотности.
Рассмотрим в качестве примера плотность бетона. Возьмите бетонный куб массой 2,3 кг и длиной 10 см. Вычислите объем куба.
Запишите данные в тип.
Вы получаете плотность 2 300 кг/м3.
Куб из бетона длиной 10 см.
Диаграмма плотности воды в зависимости от температуры.
От чего зависит плотность вещества
Плотность вещества зависит от температуры. Поэтому в большинстве случаев плотность увеличивается с понижением температуры. Исключение составляют вода, чугун, медь и другие материалы, которые ведут себя по-разному в определенных температурных диапазонах. Например, максимальная плотность воды составляет 4°C. При повышении или понижении температуры плотность уменьшается.
Плотность вещества изменяется при изменении его кумулятивного состояния. Она быстро увеличивается, когда вещество переходит из газообразного состояния в жидкое, а затем в твердое. Исключения. Плотность воды, висмута, кремния и некоторых веществ уменьшается во время затвердевания.
Чем измеряется плотность вещества
Для измерения плотности используются специальные органы и приборы. Например, плотность жидкостей и концентрация растворов измеряются различными такими измерителями. Для измерения плотности твердых тел, жидкостей и газов используются различные типы плотномеров.
Плотность металла.
Значения p-value могут быть определены в ходе естественных экспериментов без использования информации из учебника. Для лабораторных исследований требуется масштаб в 1 см, если объект испытания твердый. Для жидкостей необходима бутылка.
Единицы измерения плотности
Официальной единицей измерения плотности в системе СИ является кг/м³. Он используется чаще всего, так как имеет достаточно большой объем и поэтому удобен
Плотность воды составляет приблизительно 1 грамм / кубический сантиметр. Он считается стандартным значением для расчетов.
Другие единицы измерения плотности
Другие единицы плотности также используются в метрических тоннах и литрах, хотя они не включены в международную систему СИ. Другие подразделения включают.
- грамм на миллилитр (г/мл)
- метрическая тонна на кубический метр (т/м³)
- килограмм на литр (кг/л)
- мегаграмм (метрическая тонна) на кубический метр (мг/м³)
- грамм на кубический сантиметр (г/см³) 1г/см³ = 1000 кг/м³
- килограмм на кубический дециметр (кг/дм³ )
Для быстрого и точного перевода из одних единиц измерения в другие можно использовать конвертеры плотности.
Применение понятия плотности
В нашей реальной жизни знание плотности материалов имеет широкий спектр практического применения. Например, при строительстве трубопроводов, в судостроительной промышленности, при расчетах самолетов и распределении веса.
Помните: в физике плотность определяет массу вещества в единицах объема и поэтому связана с «весом», а не с текучестью (вязкостью).
- При изменении температуры и давления плотность меняется. Изменения относительно несущественны для твердых тел и жидкостей, но заметны для газов. Увеличение давления вызывает увеличение плотности (при уменьшении объема). Повышение температуры приводит к уменьшению плотности (с увеличением объема).
- Плотность тела можно определить в лаборатории, например, взвесив его и затем погрузив в воду, отмечая увеличение объема. Плотность вычисляем делением массы на объем.
Примеры плотности разных веществ
Плотность воды составляет 1000 кг/м³ (т.е. 1 г/см³). Это не случайно. Исторически сложилось так, что один литр воды при температуре 4 градуса Цельсия и нормальном давлении считался точкой отсчета для массы в 1 кг.
Железо, платина, золото и свинец являются материалами высокой плотности. Многие виды горных пород и минералов также очень плотные. В целом они характеризуются большим весом и твердостью. Напротив — редкие материалы, такие как бамбук, алюминий и пенополистирол.
Как правило, жидкости имеют меньшую плотность, чем твердые тела, а газы — меньшую плотность, чем жидкости. Это связано с тем, что твердые частицы имеют водонепроницаемые частицы. В жидкостях частицы могут скользить друг по другу, в то время как в газах они свободно перемещаются.
Из таблицы узнайте о различных плотностях твердых тел, жидкостей и газов.
Таблица 1.Плотность твердого тела при стандартной температуре 20°C.
| кг/м³ | |
| графит | 2300–2720 |
| гипс | 2320 |
| кремний | 2330 |
| бериллий | 2700 |
| алюминий | 2720 |
| кварц | 2300–2700 |
| цинк | 7131 |
| медь | 8960 |
| латунь | 8200–8950 |
| платина | 21 410 |
| нержавеющая сталь | 8100 |
| золото | 19 320 |
| тополь | 350–400 |
| липа | 320–590 |
| сосна | 370–600 |
| дубовая древесина | 600–900 |
| кованое железо | 7800–7900 |
| лед (0 ° C) | 920 |
| каменная соль | 2160 |
Таблица 2.Плотность жидкости.
| кг/м³ | |
| этанол | 791 |
| жидкий азот (–196 ° C) | 808 |
| бензин | 700 |
| эфир | 720 |
| глицерин | 1260 |
| масло | 800 |
| ртуть | 13 550 |
| дистиллированная вода (4 ° C) | 1000 |
| жидкий водород (–253 ° C) | 71 |
Плотность газа при стандартном атмосферном давлении 101325 Па, Таблица 3.
| Газы | кг/м³ |
| аргон | 1,784 |
| азот | 1,250 |
| хлор | 3,22 |
| углекислый газ | 1,98 |
| этан | 1,36 |
| гелий | 0,178 |
| метан | 0,717 |
| воздух | 1,293 |
| кислород | 1,429 |
| водород | 0,09 |
Краткое объяснение природной концепции плотности материала можно найти в нашем видеоролике.
Онлайн-конвертеры объемов, преобразования единиц измерения и систем
Электронный конвертер единиц площади, единиц площади и преобразования единиц площади
Плотность вещества — это его масса на единицу объема. Плотность — это уникальное физическое свойство, которое легло в основу великого открытия знаменитого закона Архимеда. Объект, погруженный в жидкость, испытывает кинетическую силу, равную массе отталкиваемой жидкости.
Плотность вещества
Плотность — это масштабируемая физическая величина. Она определяется как отношение массы объекта к объему, занимаемому объектом.
Формула для плотности вещества такова
p — плотность вещества кг/м 3
Плотность зависит от температуры, состояния накопления вещества и внешнего давления. Обычно при увеличении давления молекулы вещества становятся плотнее, и плотность увеличивается. Однако при повышении температуры расстояние между молекулами вещества обычно увеличивается, что приводит к уменьшению плотности.
Вода является исключением. Например, вода имеет меньшую плотность, чем лед. Объяснение кроется в молекулярной структуре льда. Когда вода переходит из жидкого состояния в твердое, ее молекулярная структура меняется, а расстояния между молекулами увеличиваются. В результате плотность льда ниже, чем плотность воды.
Плотности различных веществ показаны ниже. Это поможет решить будущие проблемы.
Человека на этой фотографии зовут Питер Хиггс. Ему принадлежит гипотеза, экспериментально подтвержденная в 2012 году, о том, что масса всех частиц создается бозонами.
Чтобы получить доступ к видеоурокам по этому и другим наборам, необходимо приобрести их в каталоге и добавить в личный кабинет.
Конспект урока «Плотность вещества»
Сначала вам нужно собрать факты и
только после этого соединяйте их со своими мыслями.
В этой теме описываются новые физические размеры.Плотность.. В прошлой теме мы говорили о физических величинах, таких как масса. Масса — это количественная мера инерции объекта. В системе СИ масса измеряется в килограммах (кг). Эталонная масса представляет собой цилиндр из сплава иридия и платины массой 1 килограмм. Хорошо известно, что масса предмета зависит не только от его размеров, но и от материала, из которого он состоит. Например, если вы создадите цилиндр точно таких же размеров из алюминия, его масса будет меньше стандартной массы.
И наоборот, можно найти объекты с одинаковой массой, но это не означает, что их объемы будут равны.
Это связано с тем, что различные вещества имеют разную плотностьПлотность.. Это означает, что тело с большей плотностью имеет больше частиц в единице объема, чем тело с меньшей плотностью того же объема.
Плотность говорит нам о том, какова масса конкретного вещества объемом 1 кубический метр. Например, масса 1 м3 чугуна составляет 7 т (т.е. 7 кг). Масса 1 м3 дуба составляет 7 т (т.е. 700 кг).
Давайте рассмотрим простой пример. Глыба льда имеет массу 1800 кг и объем 2 м 3. Можете ли вы найти плотность льда по этим данным? Плотность указывает на массу 1 м 3. Это дает объем 2 м 3 для глыбы льда. Это означает, что в 1 м 3 содержится половина объема, т.е. 900 кг.
Таким образом, плотность — это натуральная величина, равная отношению объема к объему. Плотность символизируется греческой буквой R (RO).
Масса системы СИ измеряется в кг, а объем — в м 3, поэтому единицей плотности для систем СИ является килограмм на кубический метр.
Иногда используются другие единицы измеренияГрамм на кубический сантиметр (г/см3). Возникает вопрос, как кг/м3 переводится в г/см3. Известно, что в метре 100 сантиметров. Это не означает, что один кубический метр равен 100 кубическим сантиметрам. Представьте себе куб с длиной, шириной и высотой 1 метр.
Из математики вы знаете, как найти объем куба или прямоугольной параллели. Вам нужно умножить длину на ширину и умножить на высоту. Это означает, что объем куба равен одному кубическому метру.
Затем замените измерения сантиметрами. Таким образом, мы имеем куб размером 100 см. Определите объем этого куба, он составляет 1 миллион кубических сантиметров.
Таким образом, один кубический сантиметр равен одному кубическому метру в миллион раз. Однако километр в 1000 раз больше грамма. Таким образом, один грамм на кубический сантиметр эквивалентен 1000 килограммам на кубический метр.
Следует отметить, что плотность одного и того же вещества в разных кумулятивных ситуациях различна. Например, плотность ртути в твердом состоянии составляет 14 200 кг/м3 и 13 600 кг/м3 во влажном состоянии. Однако плотность паров ртути составляет менее 20 мг/м 3 .
Сначала измерьте длину, ширину и высоту бруса и рассчитайте его объем. (При правильном измерении и правильном расчете можно получить следующие результаты Объем маленького стержня равен 4 см3, а объем большого стержня равен 10 см3).
Определение плотности вещества
Свинцовое тело было измерено и рассчитано. Если для эксперимента получить однородное тело из другого вещества, например, алюминия, то снова получатся те же результаты, но отличные от эксперимента со свинцом.
Причина массы тела по отношению к объему заключается не в свойстве тела, а в свойстве вещества, из которого оно сделано. Это называется плотностью материи.
Плотность вещества — это физическая величина, которая характеризует вещество и равна отношению массы однородного тела, изготовленного из данного вещества, к объему этого тела: килограмм на метр кубический : . Единицы плотности килограмм на метр кубический и грамм на сантиметр кубический связаны соотношением:
Сравнение плотности разных веществ
Плотность вещества может значительно отличаться. Именно поэтому однородные тела одинакового размера из разных веществ имеют разную массу. Ниже приведены примеры.
Кубики на рис. 16.3 изображены в натуральную величину и являются однородными. Объем каждого кубика —
Первый кубик изготовлен из пробки. Плотность пробки составляет равна 0,2 г. Плотность льда
От чего зависит плотность вещества
Плотность сильно зависит от условий агрегации и температуры вещества. Если вещество изменяет свое общее состояние или температуру, его масса не меняется, поскольку число частиц (молекулярных и индивидуальных) и их соответствующие массы остаются неизменными. Однако если среднее расстояние между частицами меняется, то меняется и объем вещества. Поэтому при переходе вещества из жидкости в газ плотность вещества уменьшается, так как среднее расстояние между частицами увеличивается. Это означает, что объем, занимаемый веществом (рис. 16.4), увеличивается.
При повышении температуры объем вещества увеличивается, а его плотность уменьшается, поскольку среднее расстояние между частицами увеличивается. Наоборот, чем ниже температура вещества, тем меньше зазоры между алмазами, тем меньше объем вещества и тем больше его плотность*. 5
Вычисление и расчёт плотности тела, массы и объем тела
Как узнать, что является однородным веществом? Один из способов — определить плотность этого вещества и сравнить полученный эффект с таблицей плотности. Чтобы определить плотность тела, достаточно измерить его массу и объем и вычислить отношение массы к объему.
Исключение составляют вода, чугун и другие вещества. Например, если воду нагреть с O°C до 4°C, ее плотность увеличивается. Хотя плотность — это характеристика вещества, иногда используется термин «плотность тела». Например, он используется для соблюдения правил въезда.
Например, если однородная форма имеет объем, то по таблице плотности можно определить, что форма сделана из вещества с такой же плотностью, как у меди (рис. 16.5).
