DET massefylde er en mængde, der relaterer massen og volumenet af et givet materiale.
Det er givet ved formlen: tæthed = pasta eller d = m
volumen v
Enheden for densitet i det internationale system er kg / m3, men i hverdagsberegninger anvendes også følgende enheder: g / cm3, g / ml og g / l.
Når man f.eks. Beregner tætheden af vand, er det nok at placere det i et bægerglas og måle dets volumen. Derefter vejer vi dette bægerglas med vandet og reducerer det med bægerets masse og opdager vandets masse. Derefter skal du bare dele det med det volumen, det optager.
For regelmæssige faste stoffer som en terning er det også let at måle massen, da du bare sætter den på en skala. Lydstyrken følger specifikke matematiske formler, der kun skal beregnes. For eksempel, i tilfælde af en terning, skal du blot gange dens højde med dens længde og bredde for at finde dens volumen. Derefter erstattede vi det i densitetsformlen.
Men når det kommer til uregelmæssige faste stoffer (der ikke har en defineret geometrisk form), er der ingen matematiske formler til at beregne deres volumen. Så spørgsmålet opstår:
hvordan man beregner tætheden af uregelmæssige faste stoffer?Den græske matematiker Archimedes stod over for dette spørgsmål i det tredje århundrede f.Kr. Ç. Historien siger, at kongen beordrede ham til at finde ud af, om hans krone virkelig var lavet af guld. Archimedes vidste, at det var nok blot at sammenligne densiteten af kronen med densiteten af guld, da densitet er en intensiv egenskab, det vil sige, det afhænger ikke af mængden af prøven. Tætheden af en isterning er for eksempel nøjagtig den samme som for en isterning isbjerg. Men problemet var at bestemme volumen og følgelig densitet af kronen, da den ikke havde en regelmæssig form.
En dag, da han kom ind i et badekar for at tage et bad, bemærkede Archimedes, at vandstanden steg. I det øjeblik havde han en genial idé og var så begejstret, at han løb nøgen gennem gaderne og råbte det berømte ord:Eureka!
Illustration af Archimedes og hans opdagelse
Således blev opdaget Archimedes 'princip, som bruges til at måle volumenet af uregelmæssige faste stoffer. Dette princip antyder følgende: vi måler en vis mængde vand i et bægerglas, tilsæt derefter det uregelmæssige faste stof og observer den volumenændring, som vandet har gennemgået, og det er det: denne ændring i volumen vand er nøjagtigt volumenet af det faste stof!
Archimedes 'princip bruges til at måle volumenet af uregelmæssige faste stoffer
Hvis det bliver lettere, i stedet for blot at se i bægermålingen efter volumenændringen, kan du bruge et rør af flyde over, som har en del, der tillader vand at strømme ud af cylinderen, når den uregelmæssige genstand tilsættes. Efterladende vand måles separat.
Bemærk i figuren ovenfor, at Archimedes målte volumenet af en bjælke på guld ren, der havde den samme masse som kronen og beregnet dens densitet (19,3 g / ml eller g / cm3)3) og gjorde det samme med kronen. Bemærk, at mængden af vand og derfor volumenet af kronen og guldstangen ikke var den samme. Dette betød, at kronen i virkeligheden ikke var rent guld, det var faktisk en legering.
Selv i dag bruges denne metode til at identificere dyrebare materialer såsom smykker. Hvis tætheden af en juvel fremstillet med en metallegering er over 14 g / ml, indikerer dette at den er et guldstykke på mindst 18 karat, lavet af ca. 75% guld, 13% sølv og 12% kobber.
* Billede med ophavsret: neftalier / Shutterstock.com.
Af Jennifer Fogaça
Uddannet i kemi
Kilde: Brasilien skole - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-densidade-solidos-irregulares.htm
