blīvums ir lielums, kas attiecas uz konkrētā materiāla masu un tilpumu.
To izsaka pēc formulas: blīvums = makaroni vai d = m
sējums v
Blīvuma vienība starptautiskajā sistēmā ir kg / m3, bet ikdienas aprēķinos tiek izmantotas arī šādas vienības: g / cm3, g / ml un g / L.
Tādējādi, aprēķinot, piemēram, ūdens blīvumu, pietiek to ievietot vārglāzē un izmērīt tā tilpumu. Tad mēs nosveram šo vārglāzi ar ūdeni un samazinām to par vārglāzes masu, atklājot ūdens masu. Pēc tam vienkārši daliet to ar aizņemto tilpumu.
Parastajām cietajām vielām, piemēram, kubam, arī ir viegli izmērīt masu, jo jūs to vienkārši ievietojat skalā. Tilpums atbilst konkrētām matemātiskām formulām, kuras tikai jāaprēķina. Piemēram, kuba gadījumā vienkārši reiziniet tā augstumu ar garumu un platumu, lai atrastu tā tilpumu. Tad mēs to aizstājām blīvuma formulā.
Tomēr, runājot par neregulārām cietvielām (kurām nav noteikta ģeometriskā forma), nav matemātisku formulu, lai aprēķinātu to tilpumu. Tātad rodas jautājums: kā aprēķināt neregulāru cietvielu blīvumu?
Grieķu matemātiķis Arhimēds ar šo jautājumu saskārās trešajā gadsimtā pirms mūsu ēras. Ç. Stāsts vēsta, ka karalis lika viņam noskaidrot, vai viņa vainags tiešām ir izgatavots no zelta. Arhimēds zināja, ka pietiek ar to, ka vienkārši salīdzina vainaga blīvumu ar zelta blīvumu, jo blīvums ir intensīva īpašība, tas ir, tas nav atkarīgs no parauga daudzuma. Piemēram, ledus klucīša blīvums ir tieši tāds pats kā a aisbergs. Bet problēma bija noteikt vainaga tilpumu un līdz ar to arī blīvumu, jo tam nebija regulāras formas.
Kādu dienu, kad viņš iegāja vannā mazgāties, Arhimēds pamanīja, ka ūdens līmenis paaugstinās. Tajā brīdī viņam radās izcila ideja un viņš bija tik satraukti, ka izskrēja kails pa ielām un kliedza slaveno vārdu:Eureka!
Arhimēda un viņa atklājuma ilustrācija
Tādējādi tika atklāts Arhimēda princips, ko izmanto neregulāru cietvielu tilpuma mērīšanai. Šis princips liecina par sekojošo: mēs vārām vārglāzē noteiktu ūdens daudzumu, pēc tam pievienojam neregulāru cietvielu un novērojam ūdens izmaiņas tilpuma izmaiņas, un tas arī viss: šīs ūdens tilpuma izmaiņas ir tieši cietās vielas tilpums!
Arhimēda princips tiek izmantots neregulāru cietvielu tilpuma mērīšanai
Ja tas kļūst vieglāk, tā vietā, lai vienkārši meklētu vārglāzes mērījumos tilpuma izmaiņas, varat izmantot mēģeni pārplūst, kurai ir daļa, kas ļauj ūdenim izplūst no cilindra, kad tiek pievienots neregulārs priekšmets. Izejošo ūdeni mēra atsevišķi.
Iepriekš redzamajā attēlā ņemiet vērā, ka Arhimēds mēra joslas tilpumu zelts tīrs, kam bija tāda pati masa kā vainagam, un aprēķināja tā blīvumu (19,3 g / ml vai g / cm)3) un darīja to pašu ar vainagu. Ņemiet vērā, ka ūdens tilpums, līdz ar to vainaga un zelta stieņa tilpums nebija vienāds. Tas nozīmēja, ka patiesībā kronis nebija tīrs zelts, tas faktiski bija a sakausējums.
Pat šodien šo metodi izmanto, lai identificētu dārgmetālus, piemēram, rotaslietas. Ja dārgakmens, kas izgatavots ar metāla sakausējumu, blīvums pārsniedz 14g / ml, tas norāda, ka tas ir vismaz 18 karātu zelta gabals, kas izgatavots no aptuveni 75% zelta, 13% sudraba un 12% varš.
* Attēls ar autortiesībām: nefthali / Shutterstock.com.
Autore Jennifer Fogaça
Beidzis ķīmiju
Avots: Brazīlijas skola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-densidade-solidos-irregulares.htm
