THE densitate este o cantitate care leagă masa și volumul unui material dat.
Este dat de formula: densitate = Paste sau d = m
volumul v
Unitatea de densitate din sistemul internațional este kg / m3, dar în calculele zilnice sunt utilizate și următoarele unități: g / cm3, g / ml și g / L.
Astfel, atunci când se calculează densitatea apei, de exemplu, este suficient să o așezați într-un pahar și să-i măsurați volumul. Apoi cântărim acest pahar cu apă și îl reducem cu masa paharului, descoperind masa apei. Apoi, împărțiți-l la volumul pe care îl ocupă.
Pentru solidele obișnuite, cum ar fi un cub, măsurarea masei este, de asemenea, ușoară, deoarece doar o puneți pe o scală. Volumul urmează formule matematice specifice care trebuie calculate doar. De exemplu, în cazul unui cub, doar înmulțiți-l cu lungimea și lățimea pentru a-i găsi volumul. Apoi l-am substituit în formula densității.
Cu toate acestea, când vine vorba de solide neregulate (care nu au o formă geometrică definită), nu există formule matematice care să le calculeze volumul. Deci, apare întrebarea:
cum se calculează densitatea solidelor neregulate?Matematicianul grec Arhimede s-a confruntat cu această întrebare în secolul al III-lea î.Hr. Ç. Povestea spune că regele i-a ordonat să afle dacă coroana lui era într-adevăr din aur. Arhimede știa că este suficient să comparăm pur și simplu densitatea coroanei cu densitatea aurului, deoarece densitatea este o proprietate intensivă, adică nu depinde de cantitatea probei. Densitatea unui cub de gheață, de exemplu, este exact aceeași cu cea a unui aisberg. Dar problema a fost determinarea volumului și, în consecință, a densității coroanei, deoarece nu avea o formă regulată.
Într-o zi, când a intrat într-o cadă pentru a face duș, Arhimede a observat că nivelul apei crește. În acel moment a avut o idee strălucită și a fost atât de încântat încât a fugit gol pe străzi și a strigat faimosul cuvânt:Eureka!
Ilustrație a lui Arhimede și descoperirea sa
Astfel a fost descoperit Principiul lui Arhimede, care este folosit pentru a măsura volumul solidelor neregulate. Acest principiu sugerează următoarele: măsurăm o anumită cantitate de apă într-un pahar, apoi adăugăm solidul neregulat și observăm schimbarea de volum pe care a suferit-o apa și atât: această modificare a volumului de apă este exact volumul solidului!
Principiul lui Arhimede este utilizat pentru a măsura volumul solidelor neregulate
Dacă devine mai ușor, în loc să căutați pur și simplu în măsurarea paharului schimbarea volumului, puteți folosi un tub de revărsare, care are o parte care permite apei să curgă din cilindru atunci când se adaugă obiectul neregulat. Ieșirea din apă se măsoară separat.
Rețineți în figura de mai sus că Arhimede a măsurat volumul unei bare de aur pur care a avut aceeași masă ca coroana și și-a calculat densitatea (19,3 g / mL sau g / cm3) și a făcut același lucru cu coroana. Rețineți că volumul de apă și, prin urmare, volumul coroanei și al barei de aur nu au fost aceleași. Aceasta însemna că, în realitate, coroana nu era aur pur, ci era de fapt un aliaj.
Chiar și astăzi această metodă este utilizată pentru a identifica materiale prețioase precum bijuteriile. Dacă densitatea unei bijuterii realizate cu un aliaj metalic este peste 14g / mL, aceasta indică faptul că este o bucată de aur de cel puțin 18 carate, realizată din aproximativ 75% aur, 13% argint și 12% cupru.
* Imagine cu drepturi de autor: neftali / Shutterstock.com.
De Jennifer Fogaça
Absolvent în chimie
Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-densidade-solidos-irregulares.htm
