Hustota je fyzikálna veličina, ktorá meria koncentrácia látky tela v danom objeme.
Získava sa pomerom medzi telesnou hmotou a objemom a meria sa v kg / m3 v medzinárodnom systéme jednotiek (SI).
Hustota telesa je nepriamo úmerná jeho objemu, to znamená, čím väčší je objem, tým nižšia je hustota. Všimnite si tento vzťah vo vzorci hustoty:
Hustota je vlastnosť, ktorá určuje, či bude telo plávať alebo klesať v kvapaline. Ak je materiál menej hustý ako kvapalina, bude plávať, ale ak má vyššiu hustotu ako kvapalina, klesne.
Všetky materiály nachádzajúce sa v prírode majú hustotu, ktorú je možné merať. Hustota závisí od druh materiálu, z fyzický stav kde sa nachádza a podmienky teplota a tlak prostredia.
Ako vypočítať hustotu?
Ak chcete vypočítať hustotu látky alebo zmesi látok, vydelte hmotnosť tela jej objemom podľa vzorca:
Kde:
- d = hustota meraná v kg / m3, g / cm3 alebo g / ml
- m = hmotnosť meraná v kg alebo g
- v = objem meraný v m3, cm3 alebo ml
Je dôležité mať na pamäti, že pri zmene objemu tela pri rôznych teplotných a tlakových podmienkach bude hustota pri zmene teploty a tlaku iná.
Napríklad voda má hustotu približne 1 g / cm3 v okolitých podmienkach, ale keď sa zmení na ľad, jeho hustota poklesne na 0,92 g / cm3 - práve kvôli tomuto rozdielu v hustote pláva ľad na vode.
Ľad pláva na vode, pretože jeho hustota je v tuhom stave nižšia ako v tekutom stave.
Praktické príklady hustoty
Aby ste v praxi pochopili, čo je hustota, predstavte si dva nádoby, jeden s 1 kg olova a druhý s 1 kg bavlny. Oba majú rovnakú hmotnosť, tj 1 kilo.
Pretože je však bavlna oveľa ľahšia ako olovo, je potrebné omnoho väčšie množstvo tohto materiálu, aby sa vyrovnali hmotnosti oboch nádob.
Takže priestor obsadený bavlnou bude oveľa väčší ako priestor obsadený olovom. To znamená, že olovo má oveľa väčšie množstvo koncentrovanej hmoty a teda vyššiu hustotu ako bavlna.
Teraz si pozrite ďalšie príklady praktických situácií, ktoré sa vysvetľujú rozdielmi v hustote materiálov:
Kocky ľadu
Po umiestnení do pohára s vodou plávajú kocky ľadu, pretože majú hustotu (0,92 g / cm)3) je menšia ako hustota vody (1 g / cm3).
Keď sú kocky ľadu vložené do pohára s alkoholom, kocky ľadu sa potopia, pretože ich hustota (0,92 g / cm)3) je vyššia ako hustota etanolu (0,79 g / cm3).
Ľad sa ponorí do pohára alkoholického nápoja, pretože hustota alkoholu je nižšia ako hustota vody.
Polystyrén a klinec
Ďalším príkladom, ktorý pomáha pochopiť hustotu, je pozorovanie správania dosky z polystyrénu a klinca vyrobeného z ocele, keď je vložený do vody.
Necht sa okamžite ponorí, pretože jeho hustota (0,78 g / m)3) je oveľa vyššia ako hustota vody. To znamená, že oceľ má veľké množstvo hmoty koncentrovanej v malom objeme.
Na druhej strane, keď je doska z polystyrénu umiestnená do vody, pláva, pretože hustota polystyrénu je menšia ako hustota vody. Na rozdiel od ocele je polystyrén látkou, ktorá má málo koncentrovanej hmoty.
Hustota polystyrénu je menšia ako hustota vody, takže doska pláva.
Merná hmotnosť a hustota
Hustota sa tiež používa na označenie hustoty, ale nemožno ich vždy chápať ako synonymá.
THE hustota označuje a telo, ktoré môžu pozostávať iba z jednej látky alebo zo zmesi látok, ako je napríklad roztok vody s cukrom.
THE Špecifická hmotnosť, zase odkazuje na hustotu a homogénna látka hliník, olovo alebo voda.
To znamená, že keď sa telo skladá iba z jednej látky, jeho hustota je daná jeho špecifickou hmotnosťou. Keď je však telo heterogénne, bude potrebné vypočítať jeho hustotu ako pomer hmotnosti k objemu.
Hustota látky
Hustotu (alebo špecifickú hmotnosť) niektorých látok nájdete v nasledujúcej tabuľke:
| Látka | Hustota |
|---|---|
| Voda | 1,0 |
| Vzduch | 1,2 |
| Oceľ | 7,8 |
| Hliník | 2,7 |
| Viesť | 11,3 |
| Meď | 8,9 |
| Etanol | 0,79 |
| Žehliť | 7,86 |
| Ľad | 0,92 |
| Mlieko | 1,03 |
| drevo | 0,5 |
| Zlato | 19,3 |
Absolútna hustota a relatívna hustota
Absolútna hustota sa vzťahuje na hustotu daného tela alebo látky. Relatívna hustota je zase hustota jedného materiálu v porovnaní s druhým.
Výpočet relatívnej hustoty je pomer medzi dvoma hustotami, ktoré sa vypočítajú vydelením hmotnosti objemom. Vzorec hustoty možno vyjadriť:
alebo
Na porovnanie hustoty látok vo vzťahu k vode, ktorej hustota je 1 g / cm, sa často používa relatívna hustota3.
Merná jednotka hustoty
Merná jednotka použitá v medzinárodnom systéme (SI) je kg / m3, ale je bežné nájsť túto veľkosť tiež vyjadrenú v g / cm3 a g / ml. Vzťah medzi týmito mernými jednotkami je:
1 g / cm3 = 1 g / ml = 1 000 kg / m3
Pozri tiež význam slova chémia a merania objemu.
