Tetthet er en fysisk størrelse som måler konsentrasjon av materie av et legeme i et gitt volum.
Det oppnås ved forholdet mellom kroppsmasse og volum og måles i kg / m3 i det internasjonale systemet for enheter (SI).
Tettheten til et legeme er omvendt proporsjonal med volumet, det vil si jo større volum, jo lavere tetthet. Legg merke til dette forholdet i tetthetsformelen:
Tetthet er egenskapen som avgjør om et legeme vil flyte eller synke i en væske. Hvis materialet er mindre tett enn væsken, vil det flyte, men hvis det har høyere tetthet enn væsken, vil det synke.
Alle materialer som finnes i naturen har en tetthet som kan måles. Tetthet avhenger av type materiale, av fysisk tilstand hvor han befinner seg og forholdene til temperatur og miljøtrykk.
Hvordan beregne tetthet?
For å beregne tettheten til et stoff eller en blanding av stoffer, del kroppsmassen med volumet, i henhold til formelen:
Hvor:
- d = tetthet målt i kg / m3, g / cm3 eller g / ml
- m = masse målt i kg eller g
- v = volum målt i m3, cm3 eller ml
Det er viktig å huske på at når kroppens volum endres under forskjellige temperatur- og trykkforhold, vil tettheten være forskjellig når temperaturen og trykket endres.
For eksempel har vann en tetthet på omtrent 1 g / cm3 i omgivende tilstand, men når det blir is synker densiteten til 0,92 g / cm3 - det er på grunn av denne forskjellen i tetthet at is flyter på vann.
Is flyter på vann fordi dens tetthet er lavere i fast tilstand enn i flytende tilstand.
Praktiske eksempler på tetthet
For å forstå i praksis hva tetthet er, forestill deg to beholdere, en med 1 kg bly og den andre med 1 kg bomull. Begge har samme masse, altså 1 kilo.
Siden bomull er mye lettere enn bly, er det imidlertid behov for en mye større mengde av dette materialet for at massene i begge beholderne skal utjevnes.
Dermed vil plassen okkupert av bomull være mye større enn plassen okkupert av bly. Dette betyr at bly har en mye større mengde konsentrert materiale og derfor en høyere tetthet enn bomull.
Se nå andre eksempler på praktiske situasjoner som forklares av forskjellen i tetthet av materialer:
Isbiter
Når de plasseres i et glass vann, flyter isbiter på grunn av dens tetthet (0,92 g / cm)3) er mindre enn tettheten av vann (1g / cm3).
Når isbiter plasseres i et glass med alkohol, vil isbitene synke fordi tettheten (0,92 g / cm)3) er større enn tettheten av etanol (0,79 g / cm3)3).
Is synker i et glass alkoholholdig drikke fordi tettheten av alkohol er mindre enn den for vann.
Styrofoam og spiker
Et annet eksempel som hjelper til med å forstå tettheten, er å observere oppførselen til et isoporbrett og en spiker laget av stål når den plasseres i vann.
Neglen synker umiddelbart fordi dens tetthet (0,78 g / m)3) er mye større enn tettheten av vann. Dette betyr at stål har en stor mengde materie konsentrert i et lite volum.
På den annen side, når styrofoambrettet legges i vann, flyter det fordi tettheten av styrofoam er mindre enn tettheten av vann. I motsetning til stål er isopor et stoff som har lite konsentrert materiale.
Tettheten av isopor er mindre enn for vann, så brettet flyter.
Spesifikk masse og tetthet
Tetthet brukes også til å referere til tetthet, men de kan ikke alltid forstås som synonymer.
DE tetthet refererer til en kropp, som kan være sammensatt av bare ett stoff eller en blanding av stoffer, for eksempel en løsning av vann med sukker.
DE Spesifikk masserefererer i sin tur til tettheten til a homogent stoff spesifikke, for eksempel aluminium, bly eller vann.
Dette betyr at når et legeme er sammensatt av bare ett stoff, blir dets tetthet gitt av dets spesifikke masse. Når kroppen er heterogen, vil det imidlertid være nødvendig å beregne dens tetthet som forholdet mellom masse og volum.
Stofftetthet
Se tettheten (eller den spesifikke massen) av noen stoffer i tabellen nedenfor:
| Substans | Tetthet |
|---|---|
| Vann | 1,0 |
| Luft | 1,2 |
| Stål | 7,8 |
| Aluminium | 2,7 |
| Lede | 11,3 |
| Kobber | 8,9 |
| Etanol | 0,79 |
| Jern | 7,86 |
| Is | 0,92 |
| Melk | 1,03 |
| tre | 0,5 |
| Gull | 19,3 |
Absolutt tetthet og relativ tetthet
Absolutt tetthet refererer til tettheten til en gitt kropp eller substans. Relativ tetthet er i sin tur tettheten til ett materiale sammenlignet med et annet.
Beregningen av den relative tettheten er forholdet mellom de to tetthetene, som beregnes ved å dele massen med volumet. Tetthetsformelen kan uttrykkes ved:
eller
Relativ tetthet brukes ofte til å sammenligne tettheten av stoffer i forhold til vann, hvis tetthet er 1 g / cm3.
Tetthet måleenhet
Måleenheten som brukes i det internasjonale systemet (SI) er kg / m3, men det er vanlig å finne denne størrelsen også uttrykt i g / cm3 og g / ml. Forholdet mellom disse måleenhetene er:
1 g / cm3 = 1 g / ml = 1000 kg / m3
Se også betydningen av kjemi og volummålinger.
