Tihedus on füüsikaline suurus, mis mõõdab keha aine kontsentratsioon antud mahus.
See saadakse kehamassi ja mahu suhte järgi ning mõõdetakse kilogrammides3 rahvusvahelises ühikute süsteemis (SI).
Keha tihedus on pöördvõrdeline selle mahuga, see tähendab, et mida suurem on ruumala, seda väiksem on tihedus. Pange tähele seda seost tiheduse valemis:
Tihedus on omadus, mis määrab, kas keha ujub või vajub vedelikus. Kui materjal on vedelikust vähem tihe, siis see hõljub, kuid kui selle tihedus on suurem kui vedelik, siis see vajub.
Kõigil looduses leiduvatel materjalidel on tihedus, mida saab mõõta. Tihedus sõltub materjali tüüp, of füüsiline seisund kus ta leiab ennast ja tingimused temperatuur ja keskkonna surve.
Kuidas arvutada tihedust?
Aine või ainete segu tiheduse arvutamiseks jagage keha mass selle mahu järgi järgmise valemi järgi:
Kus:
- d = tihedus, mõõdetuna kg / m3, g / cm3 või g / ml
- m = mõõdetud mass kilogrammides või g-des
- v = maht, mõõdetuna m-des3, cm3 või ml
Oluline on meeles pidada, et kui keha maht muutub temperatuuri ja rõhu erinevates tingimustes, on temperatuuri ja rõhu muutumisel tihedus erinev.
Näiteks vee tihedus on umbes 1 g / cm3 ümbritsevas olekus, kuid jääks saades väheneb selle tihedus 0,92 g / cm-ni3 - just selle tiheduse erinevuse tõttu hõljub jää vee peal.
Jää hõljub vees, kuna selle tihedus on tahkes olekus väiksem kui vedelas olekus.
Praktilised näited tihedusest
Praktikas arusaamiseks, mis on tihedus, kujutage ette kahte mahutit, üks 1 kg pliiga ja teine 1 kg puuvillaga. Mõlemal on sama mass ehk 1 kilo.
Kuna aga puuvill on pliist palju kergem, on mõlema mahuti masside võrdsustamiseks vaja palju suuremat kogust seda materjali.
Seega on puuvilla hõivatud ruum palju suurem kui plii. See tähendab, et pliis on palju rohkem kontsentreeritud aineid ja seetõttu tihedam kui puuvillas.
Nüüd näete teisi näiteid praktilistest olukordadest, mida seletatakse materjalide tiheduse erinevusega:
Jääkuubikud
Veeklaasi pannes hõljuvad jääkuubikud, kuna nende tihedus (0,92 g / cm)3) on väiksem kui vee tihedus (1g / cm3).
Kui jääkuubikud asetatakse klaasi alkoholi, siis jääkuubikud vajuvad, kuna nende tihedus (0,92 g / cm)3) on suurem kui etanooli tihedus (0,79 g / cm3).
Jää vajub klaasi alkohoolsesse jooki, kuna alkoholi tihedus on väiksem kui vee tihedus.
Vahtpolüstürool ja nael
Teine näide, mis aitab mõista tihedust, on vahtpolüstüroolist plaadi ja terasest naelu käitumise jälgimine vette asetamisel.
Küüs vajub kohe, kuna selle tihedus (0,78 g / m)3) on palju suurem kui vee tihedus. See tähendab, et terasest on väikeses mahus kontsentreeritud suur kogus ainet.
Teiselt poolt, kui vahtpolüstüreenplaat asetatakse vette, siis see hõljub, kuna vahtpolüstüreeni tihedus on väiksem kui vee tihedus. Erinevalt terasest on vahtpolüstüreen aine, milles on vähe kontsentreeritud aineid.
Vahtpolüstüreeni tihedus on väiksem kui vee tihedus, nii et laud hõljub.
Erimass ja tihedus
Tihedust tähistatakse ka tihedusega, kuid neid ei saa alati mõista sünonüümidena.
THE tihedus viitab a keha, mis võib koosneda ainult ühest ainest või ainete segust, näiteks vee ja suhkru lahusest.
THE Spetsiifiline massviitab omakorda a tihedusele homogeenne aine spetsiifilised, näiteks alumiinium, plii või vesi.
See tähendab, et kui keha koosneb ainult ühest ainest, annab selle tiheduse konkreetne mass. Kui keha on heterogeenne, tuleb selle tihedus arvutada massi ja mahu suhtena.
Aine tihedus
Mõnede ainete tihedus (või erimass) on toodud allolevas tabelis.
| Aine | Tihedus |
|---|---|
| Vesi | 1,0 |
| Õhk | 1,2 |
| Teras | 7,8 |
| Alumiinium | 2,7 |
| Plii | 11,3 |
| Vask | 8,9 |
| Etanool | 0,79 |
| Raud | 7,86 |
| Jää | 0,92 |
| Piim | 1,03 |
| puit | 0,5 |
| Kuld | 19,3 |
Absoluutne tihedus ja suhteline tihedus
Absoluutne tihedus viitab antud keha või aine tihedusele. Suhteline tihedus on omakorda ühe materjali tihedus võrreldes teisega.
Suhtelise tiheduse arvutamine on kahe tiheduse suhe, mis arvutatakse massi jagamisel ruumalaga. Tiheduse valemit saab väljendada järgmiselt:
või
Suhtelist tihedust kasutatakse sageli ainete tiheduse võrdlemiseks vee suhtes, mille tihedus on 1g / cm3.
Tiheduse mõõtühik
Rahvusvahelises süsteemis (SI) kasutatav mõõtühik on kg / m3, kuid on tavaline, et see suurus on väljendatud ka g / cm3 ja g / ml. Nende mõõtühikute suhe on järgmine:
1 g / cm3 = 1 g / ml = 1000 kg / m3
Vt ka tähendust keemia ja mahu mõõtmine.
