घनत्व एक मात्रा है जो किसी दी गई सामग्री के द्रव्यमान और मात्रा से संबंधित है।
यह सूत्र द्वारा दिया गया है: घनत्व = पास्ता या डी = म
वॉल्यूम वी
अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली में घनत्व की इकाई है unit किग्रा / मी3, लेकिन रोजमर्रा की गणना में निम्नलिखित इकाइयों का भी उपयोग किया जाता है: जी/सेमी3, जी/एमएल तथा जी/एल.
इस प्रकार, पानी के घनत्व की गणना करते समय, उदाहरण के लिए, इसे बीकर में रखने और इसकी मात्रा को मापने के लिए पर्याप्त है। फिर हम इस बीकर को पानी से तौलते हैं और पानी के द्रव्यमान की खोज करते हुए इसे बीकर के द्रव्यमान से घटाते हैं। फिर, बस इसे उस आयतन से विभाजित करें जो वह व्याप्त है।
घन जैसे नियमित ठोस के लिए, द्रव्यमान को मापना भी आसान है, क्योंकि आप इसे केवल एक पैमाने पर रखते हैं। वॉल्यूम विशिष्ट गणितीय फ़ार्मुलों का अनुसरण करता है जिन्हें केवल गणना करने की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, एक घन के मामले में, उसका आयतन ज्ञात करने के लिए उसकी ऊँचाई को उसकी लंबाई और चौड़ाई से गुणा करें। फिर हमने इसे घनत्व सूत्र में प्रतिस्थापित किया।
हालांकि, जब अनियमित ठोस (जिनकी कोई परिभाषित ज्यामितीय आकृति नहीं होती) की बात आती है, तो उनके आयतन की गणना के लिए कोई गणितीय सूत्र नहीं होते हैं। तो, सवाल उठता है:
अनियमित ठोस पदार्थों के घनत्व की गणना कैसे करें?तीसरी शताब्दी ईसा पूर्व में ग्रीक गणितज्ञ आर्किमिडीज को इस प्रश्न का सामना करना पड़ा था। सी। कहानी यह है कि राजा ने उसे यह पता लगाने का आदेश दिया कि क्या उसका मुकुट वास्तव में सोने का बना है। आर्किमिडीज जानता था कि सोने के घनत्व के साथ ताज के घनत्व की तुलना करने के लिए पर्याप्त था, क्योंकि घनत्व एक गहन संपत्ति है, यानी यह नमूने की मात्रा पर निर्भर नहीं करता है। उदाहरण के लिए, एक आइस क्यूब का घनत्व ठीक वैसा ही होता है, जैसा कि a. का होता है हिमशैल. लेकिन समस्या यह थी कि मुकुट के आयतन और घनत्व को निर्धारित किया जाए, क्योंकि इसका नियमित आकार नहीं था।
एक दिन, जब वह नहाने के लिए बाथटब में गया, तो आर्किमिडीज ने देखा कि जल स्तर बढ़ रहा था। उस समय उसके पास एक शानदार विचार था और वह इतना उत्साहित था कि वह सड़कों पर नग्न होकर दौड़ा और प्रसिद्ध शब्द चिल्ला रहा था:यूरेका!
आर्किमिडीज और उनकी खोज का चित्रण
इस प्रकार पता चला था आर्किमिडीज का सिद्धांत, जिसका उपयोग अनियमित ठोस पदार्थों के आयतन को मापने के लिए किया जाता है। यह सिद्धांत निम्नलिखित का सुझाव देता है: हम एक बीकर में पानी की एक निश्चित मात्रा को मापते हैं, फिर अनियमित ठोस जोड़ते हैं और पानी के आयतन में परिवर्तन का निरीक्षण करते हैं, और वह यह है: पानी के आयतन में यह परिवर्तन बिल्कुल ठोस के आयतन के बराबर होता है!
अनियमित ठोसों का आयतन मापने के लिए आर्किमिडीज के सिद्धांत का प्रयोग किया जाता है
यदि यह आसान हो जाता है, तो मात्रा में परिवर्तन के लिए केवल बीकर माप में देखने के बजाय, आप की एक ट्यूब का उपयोग कर सकते हैं बाढ़, जिसमें एक हिस्सा होता है जो अनियमित वस्तु को जोड़ने पर पानी को सिलेंडर से बाहर निकलने देता है। पानी छोड़ना अलग से मापा जाता है।
ऊपर की आकृति में ध्यान दें कि आर्किमिडीज ने के एक बार का आयतन मापा सोना शुद्ध है जिसका द्रव्यमान मुकुट के समान है और इसके घनत्व की गणना (19.3 g/mL या g/cm .)3) और ताज के साथ भी ऐसा ही किया। ध्यान दें कि पानी का आयतन और इसलिए मुकुट और सोने की छड़ का आयतन समान नहीं था। इसका मतलब था कि, वास्तव में, ताज शुद्ध सोना नहीं था, यह वास्तव में एक. था मिश्र धातु.
आज भी इस पद्धति का उपयोग गहनों जैसी कीमती सामग्री की पहचान करने के लिए किया जाता है। यदि धातु मिश्र धातु से बने गहना का घनत्व 14g/mL से अधिक है, तो यह इंगित करता है कि यह है कम से कम १८ कैरेट का एक सोने का टुकड़ा, जो लगभग ७५% सोने, १३% चांदी और १२% से बना हो तांबा
*कॉपीराइट वाली छवि: नेफ्थली / शटरस्टॉक.कॉम.
जेनिफर फोगाका द्वारा
रसायन विज्ञान में स्नातक
स्रोत: ब्राजील स्कूल - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-densidade-solidos-irregulares.htm
