Расчет плотности твердых тел неправильной формы

THE плотность это величина, которая связывает массу и объем данного материала.
Он задается формулой: плотность = макароны или же d = м
том v

Единицей плотности в Международной системе является кг / м³, но в повседневных расчетах также используются следующие единицы: г / см³, г / мл а также г / л.

Таким образом, например, при расчете плотности воды достаточно поместить ее в стакан и измерить ее объем. Затем мы взвешиваем этот стакан с водой и уменьшаем его на массу стакана, определяя массу воды. Затем просто разделите его на занимаемый объем.

Для обычных твердых тел, таких как куб, также легко измерить массу, просто поместив ее на шкалу. Объем соответствует определенным математическим формулам, которые необходимо только рассчитать. Например, в случае куба, просто умножьте его высоту на длину и ширину, чтобы найти его объем. Затем мы подставили его в формулу плотности.

Однако, когда речь идет о твердых телах неправильной формы (которые не имеют определенной геометрической формы), математических формул для расчета их объема не существует. Итак, возникает вопрос:

как рассчитать плотность твердых тел неправильной формы?

Греческий математик Архимед столкнулся с этим вопросом в III веке до нашей эры. Ç. История гласит, что король приказал ему выяснить, действительно ли его корона сделана из золота. Архимед знал, что достаточно просто сравнить плотность короны с плотностью золота, так как плотность - свойство интенсивное, то есть не зависит от количества пробы. Например, плотность кубика льда точно такая же, как у кубика льда. айсберг. Но проблема заключалась в определении объема и, как следствие, плотности кроны, так как она не имела правильной формы.

Однажды, когда он залез в ванну, чтобы принять душ, Архимед заметил, что уровень воды поднимается. В тот момент у него возникла гениальная идея, и он был так взволнован, что бегал голым по улицам и выкрикивал известное слово:Эврика!

Не останавливайся сейчас... После рекламы есть еще кое-что;)

Иллюстрация Архимеда и его открытия

Таким образом был обнаружен Принцип Архимеда, который используется для измерения объема твердых тел неправильной формы. Этот принцип предполагает следующее: мы отмеряем определенное количество воды в химическом стакане, затем добавляем твердое вещество неправильной формы и наблюдаем за изменением объема воды, и все: это изменение объема воды в точности соответствует объему твердого вещества!

Принцип Архимеда используется для измерения объема твердых тел неправильной формы.

Если станет проще, вместо того, чтобы просто смотреть в мерную емкость для изменения объема, вы можете использовать трубку с жидкостью. переполнение, который имеет часть, которая позволяет воде вытекать из цилиндра при добавлении объекта неправильной формы. Вода на выходе измеряется отдельно.

Обратите внимание на рисунок выше, что Архимед измерил объем бара золото чистый, который имел ту же массу, что и корона, и рассчитал его плотность (19,3 г / мл или г / см³) и проделал то же самое с короной. Обратите внимание, что объем воды и, следовательно, объем короны и золотого слитка не были одинаковыми. Это означало, что на самом деле корона была не из чистого золота, а на самом деле сплав.

Даже сегодня этот метод используется для идентификации драгоценных материалов, таких как украшения. Если плотность драгоценного камня, сделанного из металлического сплава, превышает 14 г / мл, это означает, что он золотой слиток весом не менее 18 карат, состоящий примерно из 75% золота, 13% серебра и 12% медь.

* Изображение с авторскими правами: нефтали / Shutterstock.com.

Дженнифер Фогача
Окончила химический факультет

Хотели бы вы использовать этот текст в учебе или учебе? Посмотрите:

FOGAÇA, Дженнифер Роча Варгас. «Расчет плотности твердых тел неправильной формы»; Бразильская школа. Доступно в: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-densidade-solidos-irregulares.htm. Доступ 27 июня 2021 г.