Obliczanie gęstości nieregularnych ciał stałych

TEN gęstość to ilość, która odnosi się do masy i objętości danego materiału.
Wyraża się wzorem: gęstość = makaron lub d = mi
objętość v

Jednostką gęstości w systemie międzynarodowym jest kg/m3, ale w codziennych obliczeniach używane są również następujące jednostki: g/cm3, g/ml i g/L.

Tak więc przy obliczaniu gęstości wody wystarczy na przykład umieścić ją w zlewce i zmierzyć jej objętość. Następnie ważymy tę zlewkę z wodą i zmniejszamy ją o masę zlewki, odkrywając masę wody. Następnie podziel go przez objętość, którą zajmuje.

W przypadku zwykłych ciał stałych, takich jak sześcian, pomiar masy jest również łatwy, ponieważ po prostu umieszczasz ją na wadze. Objętość jest zgodna z określonymi wzorami matematycznymi, które należy tylko obliczyć. Na przykład w przypadku sześcianu wystarczy pomnożyć jego wysokość przez długość i szerokość, aby znaleźć jego objętość. Następnie podstawiliśmy go do wzoru na gęstość.

Natomiast w przypadku brył nieregularnych (które nie mają określonego kształtu geometrycznego) nie ma matematycznych wzorów na obliczenie ich objętości. Powstaje więc pytanie:

jak obliczyć gęstość nieregularnych ciał stałych?

Grecki matematyk Archimedes stanął przed tym pytaniem w III wieku p.n.e. DO. Historia głosi, że król kazał mu dowiedzieć się, czy jego korona naprawdę była wykonana ze złota. Archimedes wiedział, że wystarczy po prostu porównać gęstość korony z gęstością złota, ponieważ gęstość jest właściwością intensywną, to znaczy nie zależy od ilości próbki. Na przykład gęstość kostki lodu jest dokładnie taka sama jak gęstość a góra lodowa. Problem polegał jednak na określeniu objętości, a co za tym idzie gęstości korony, ponieważ nie miała ona regularnego kształtu.

Pewnego dnia, kiedy wszedł do wanny, żeby wziąć prysznic, Archimedes zauważył, że poziom wody się podnosi. W tym momencie wpadł na genialny pomysł i był tak podekscytowany, że biegał nago po ulicach i wykrzykiwał słynne słowo:Eureko!

Ilustracja Archimedesa i jego odkrycia
Ilustracja Archimedesa i jego odkrycia

W ten sposób odkryto Zasada Archimedesa, który służy do pomiaru objętości nieregularnych ciał stałych. Ta zasada sugeruje, co następuje: odmierzamy pewną ilość wody w zlewce, następnie dodajemy nieregularną bryłę i obserwujemy zmianę objętości, jaką przeszła woda, i to wszystko: ta zmiana objętości wody jest dokładnie taką samą objętością ciała stałego!

Zasada Archimedesa służy do pomiaru objętości nieregularnych ciał stałych
Zasada Archimedesa służy do pomiaru objętości nieregularnych ciał stałych

Jeśli stanie się to łatwiejsze, zamiast po prostu patrzeć w pomiarze zlewki pod kątem zmiany objętości, możesz użyć rurki z przelewowy, który ma część umożliwiającą wypływ wody z cylindra po dodaniu nieregularnego przedmiotu. Woda wypływająca jest mierzona osobno.

Zauważ na powyższym rysunku, że Archimedes zmierzył objętość sztabki o złoto czysty, który miał taką samą masę jak korona i obliczył jej gęstość (19,3 g/mL lub g/cm3) i zrobił to samo z koroną. Zauważ, że objętość wody, a tym samym objętość korony i sztabki złota nie były takie same. Oznaczało to, że w rzeczywistości korona nie była szczerym złotem, w rzeczywistości była stop.

Do dziś metodą tę stosuje się do identyfikacji cennych materiałów, takich jak biżuteria. Jeśli gęstość klejnotu wykonanego ze stopu metalicznego przekracza 14 g/ml, oznacza to, że jest sztukę złota o masie co najmniej 18 karatów, wykonaną z ok. 75% złota, 13% srebra i 12% miedź.

*Obraz z prawami autorskimi: neftalij / Shutterstock.com.


Jennifer Fogaça
Absolwent chemii

Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-densidade-solidos-irregulares.htm

Jeśli jeszcze nie dostosowałeś limitu pikseli, dowiedz się, jak to zrobić

Około połowa Brazylijczyków korzystających z narzędzia PIX nie konfigurowała limitów transakcyjny...

read more

Ta rzadka choroba sprawia, że ​​ludzie myślą, że nie żyją

Znany jako zespół Cotardalub „syndrom żywych trupów”, jest to bardzo rzadka choroba psychiczna, k...

read more

Ekspert ostrzega przed NIEBEZPIECZEŃSTWEM mycia zębów w wannie; Patrzeć

Gorączkowa rutyna Brazylijczyków zmusza wielu ludzi do odwoływania się do wielozadaniowości i opt...

read more