Gustoća je fizička veličina koja mjeri koncentracija materije tijela u zadanom volumenu.
Dobiva se omjerom između tjelesne mase i volumena i mjeri se u kg / m3 u Međunarodnom sustavu jedinica (SI).
Gustoća tijela je obrnuto proporcionalna njegovom volumenu, odnosno što je veći volumen, gustoća je manja. Zabilježite ovaj odnos u formuli gustoće:
Gustoća je svojstvo koje određuje hoće li tijelo plutati ili potonuti u tekućini. Ako je materijal manje gust od tekućine, plutat će, ali ako ima veću gustoću od tekućine, potonuti će.
Svi materijali koji se nalaze u prirodi imaju gustoću koja se može mjeriti. Gustoća ovisi o vrsta materijala, od psihičko stanje gdje se nalazi i uvjeti temperatura i pritisak okoline.
Kako izračunati gustoću?
Da biste izračunali gustoću tvari ili smjese tvari, podijelite tjelesnu masu s njezinim volumenom, prema formuli:
Gdje:
- d = gustoća izmjerena u kg / m3, g / cm3 ili g / ml
- m = masa izmjerena u kg ili g
- v = volumen izmjeren u m3, cm3 ili mL
Važno je imati na umu da će se promjena volumena tijela u različitim uvjetima temperature i tlaka gustoća mijenjati kada se temperatura i tlak promijene.
Na primjer, voda ima gustoću približno 1 g / cm3 u ambijentalnim uvjetima, ali kad postane led, njegova gustoća opada na 0,92 g / cm3 - zbog te razlike u gustoći led pluta po vodi.
Led pluta po vodi jer je njegova gustoća niža u čvrstom stanju nego u tekućem.
Praktični primjeri gustoće
Da biste u praksi razumjeli što je gustoća, zamislite dvije posude, jednu s 1 kg olova, a drugu s 1 kg pamuka. Oboje imaju istu masu, tj. 1 kilogram.
Međutim, kako je pamuk puno lakši od olova, potrebna je mnogo veća količina ovog materijala kako bi se mase oba spremnika izjednačile.
Dakle, prostor koji zauzima pamuk bit će mnogo veći od prostora koji zauzima olovo. To znači da olovo ima mnogo veću količinu koncentrirane tvari i stoga veću gustoću od pamuka.
Sada pogledajte druge primjere praktičnih situacija koji se objašnjavaju razlikom u gustoći materijala:
Kocke leda
Kad se stave u čašu vode, kockice leda plutaju jer njihova gustoća (0,92 g / cm)3) je manja od gustoće vode (1g / cm3).
Kad se kockice leda stave u čašu s alkoholom, kockice leda će potonuti jer njihova gustoća (0,92 g / cm)3) veća je od gustoće etanola (0,79 g / cm3).
Led tone u čaši alkoholnog pića jer je gustoća alkohola manja od gustoće vode.
Stiropor i nokat
Još jedan primjer koji pomaže razumjeti gustoću jest promatranje ponašanja daske od stiropora i čavla izrađenog od čelika kada se stave u vodu.
Nokat odmah tone jer njegova gustoća (0,78 g / m)3) je mnogo veća od gustoće vode. To znači da čelik ima veliku količinu tvari koncentriranu u malom volumenu.
S druge strane, kad se daska stiropora stavi u vodu, ona pluta jer je gustoća stiropora manja od gustoće vode. Za razliku od čelika, stiropor je tvar koja ima malo koncentrirane tvari.
Gustoća stiropora manja je od gustoće vode, tako da ploča pluta.
Specifična masa i gustoća
Gustoća se također koristi za označavanje gustoće, ali ih se ne može uvijek shvatiti kao sinonime.
THE gustoća odnosi se na a tijelo, koji se može sastojati od samo jedne tvari ili smjese tvari, poput otopine vode sa šećerom.
THE Specifična masapak odnosi se na gustoću a homogena tvar specifični, poput aluminija, olova ili vode.
To znači da kada se tijelo sastoji od samo jedne tvari, njegova gustoća daje se njegovom specifičnom masom. Međutim, kada je tijelo heterogeno, bit će potrebno izračunati njegovu gustoću kao omjer mase i volumena.
Gustoća tvari
Pogledajte gustoću (ili specifičnu masu) nekih tvari u donjoj tablici:
| Tvar | Gustoća |
|---|---|
| Voda | 1,0 |
| Zrak | 1,2 |
| Željezo | 7,8 |
| Aluminij | 2,7 |
| voditi | 11,3 |
| Bakar | 8,9 |
| Etanol | 0,79 |
| Željezo | 7,86 |
| Led | 0,92 |
| Mlijeko | 1,03 |
| drvo | 0,5 |
| Zlato | 19,3 |
Apsolutna gustoća i relativna gustoća
Apsolutna gustoća odnosi se na gustoću određenog tijela ili tvari. Relativna gustoća je pak gustoća jednog materijala u usporedbi s drugim.
Izračun relativne gustoće je omjer između dvije gustoće, koji se izračunavaju dijeljenjem mase s volumenom. Formula gustoće može se izraziti:
ili
Relativna gustoća često se koristi za usporedbu gustoće tvari u odnosu na vodu čija je gustoća 1g / cm3.
Jedinica mjere gustoće
Mjerna jedinica koja se koristi u međunarodnom sustavu (SI) je kg / m3, ali uobičajeno je pronaći ovu veličinu također izraženu u g / cm3 i g / ml. Odnos između ovih mjernih jedinica je:
1 g / cm3 = 1 g / ml = 1000 kg / m3
Vidi također značenje kemija i mjerenja zapremine.
