ITU massa jenis adalah besaran yang menghubungkan massa dan volume suatu bahan.
Itu diberikan oleh rumus: kepadatan = Semacam spageti atau d = saya
volume v
Satuan massa jenis dalam Sistem Internasional adalah kg/m3, tetapi dalam perhitungan sehari-hari satuan berikut juga digunakan: g/cm3, g/ml dan g/L.
Jadi, ketika menghitung massa jenis air, misalnya, cukup dengan memasukkannya ke dalam gelas kimia dan mengukur volumenya. Kemudian kami menimbang gelas ini dengan air dan menguranginya dengan massa gelas, menemukan massa air. Kemudian, bagi saja dengan volume yang ditempati.
Untuk benda padat biasa seperti kubus, mengukur massanya juga mudah, hanya dengan meletakkannya di timbangan. Volume mengikuti rumus matematika tertentu yang hanya perlu dihitung. Misalnya, dalam kasus kubus, kalikan saja tinggi dengan panjang dan lebarnya untuk menemukan volumenya. Kemudian kita substitusikan ke rumus densitas.
Namun, jika menyangkut padatan tidak beraturan (yang tidak memiliki bentuk geometris yang pasti), tidak ada rumus matematika untuk menghitung volumenya. Jadi, muncul pertanyaan:
Bagaimana cara menghitung massa jenis benda padat tidak beraturan?Ahli matematika Yunani Archimedes dihadapkan dengan pertanyaan ini pada abad ketiga SM.. Cerita berlanjut bahwa raja memerintahkan dia untuk mencari tahu apakah mahkotanya benar-benar terbuat dari emas. Archimedes tahu bahwa cukup membandingkan kerapatan mahkota dengan kerapatan emas, karena kerapatan adalah sifat intensif, yaitu tidak bergantung pada jumlah sampel. Massa jenis es batu, misalnya, persis sama dengan massa jenis a gunung es. Tetapi masalahnya adalah menentukan volume dan, akibatnya, kerapatan mahkota, karena tidak memiliki bentuk yang teratur.
Suatu hari, ketika dia masuk ke bak mandi untuk mandi, Archimedes memperhatikan bahwa permukaan air naik. Pada saat itu dia memiliki ide cemerlang dan sangat bersemangat sehingga dia berlari telanjang di jalan-jalan dan meneriakkan kata yang terkenal:Eureka!
Ilustrasi Archimedes dan penemuannya
Demikian ditemukan Prinsip Archimedes, yang digunakan untuk mengukur volume padatan tidak beraturan. Prinsip ini menyarankan hal berikut: kita mengukur sejumlah air dalam gelas kimia, kemudian menambahkan padatan tidak beraturan dan mengamati perubahan volume yang dialami air, dan hanya itu: perubahan volume air ini sama persis dengan volume benda padat!
Prinsip Archimedes digunakan untuk mengukur volume padatan tidak beraturan
Jika menjadi lebih mudah, daripada hanya melihat dalam gelas ukur untuk perubahan volume, Anda dapat menggunakan tabung tube meluap, yang memiliki bagian yang memungkinkan air mengalir keluar dari silinder ketika benda tidak beraturan ditambahkan. Meninggalkan air diukur secara terpisah.
Perhatikan pada gambar di atas bahwa Archimedes mengukur volume batang emas murni yang memiliki massa yang sama dengan mahkota dan dihitung kepadatannya (19,3 g/mL atau g/cm3) dan melakukan hal yang sama dengan mahkota. Perhatikan bahwa volume air dan oleh karena itu volume mahkota dan emas batangan tidak sama. Ini berarti, pada kenyataannya, mahkota itu bukan emas murni, itu sebenarnya adalah paduan.
Bahkan saat ini metode ini digunakan untuk mengidentifikasi bahan berharga seperti perhiasan. Jika massa jenis permata yang dibuat dengan paduan logam di atas 14 g/mL, ini menunjukkan bahwa permata tersebut adalah sepotong emas minimal 18 karat, terbuat dari sekitar 75% emas, 13% perak dan 12% tembaga.
*Gambar dengan hak cipta: nephthali / Shutterstock.com.
Oleh Jennifer Fogaa
Lulus kimia
Sumber: Sekolah Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-densidade-solidos-irregulares.htm