DE densitet är en kvantitet som relaterar massan och volymen för ett givet material.
Det ges av formeln: densitet = pasta eller d = m
volym v
Enheten för densitet i det internationella systemet är kg / m3, men i vardagliga beräkningar används även följande enheter: g / cm3, g / ml och g / L..
När man till exempel beräknar vattentätheten är det tillräckligt att placera det i en bägare och mäta dess volym. Sedan väger vi denna bägare med vattnet och reducerar den med bägarens massa och upptäcker vattnets massa. Dela det bara med volymen det upptar.
För vanliga fasta ämnen som en kub är det också enkelt att mäta massan, eftersom du bara lägger den på en skala. Volymen följer specifika matematiska formler som bara behöver beräknas. Till exempel, i fallet med en kub, multiplicerar du bara höjden med dess längd och bredd för att hitta dess volym. Sedan ersatte vi den med densitetsformeln.
Men när det gäller oregelbundna fasta ämnen (som inte har en definierad geometrisk form) finns det inga matematiska formler för att beräkna deras volym. Så uppstår frågan:
hur man beräknar densiteten hos oregelbundna fasta ämnen?Den grekiska matematikern Archimedes stod inför denna fråga under det tredje århundradet f.Kr. Ç. Historien säger att kungen beordrade honom att ta reda på om hans krona verkligen var gjord av guld. Archimedes visste att det var tillräckligt att helt enkelt jämföra densiteten på kronan med densiteten av guld, eftersom densiteten är en intensiv egenskap, det vill säga det beror inte på mängden prov. Tätheten av en isbit är till exempel exakt densamma som för en isbit isberg. Men problemet var att bestämma volymen och följaktligen kronans densitet, eftersom den inte hade en vanlig form.
En dag, när han kom in i ett badkar för att duscha, märkte Archimedes att vattennivån steg. I det ögonblicket hade han en lysande idé och var så upphetsad att han sprang naken genom gatorna och ropade det berömda ordet:Eureka!
Illustration av Archimedes och hans upptäckt
Således upptäcktes Archimedes princip, som används för att mäta volymen av oregelbundna fasta ämnen. Denna princip föreslår följande: vi mäter en viss mängd vatten i en bägare, tillsätter sedan det oregelbundna fasta ämnet och observerar volymförändringen som vattnet har genomgått, och det är det: denna förändring i vattenvolymen är exakt volymen av det fasta ämnet!
Archimedes princip används för att mäta volymen av oregelbundna fasta ämnen
Om det blir lättare, istället för att bara leta efter volymförändringen i bägarmåttet, kan du använda ett rör av svämma över, som har en del som gör att vatten kan strömma ut ur cylindern när det oregelbundna föremålet läggs till. Utsläppsvatten mäts separat.
Observera i figuren ovan att Archimedes mätte volymen på en stapel av guld- ren som hade samma massa som kronan och beräknade densiteten (19,3 g / ml eller g / cm3) och gjorde detsamma med kronan. Observera att volymen vatten och därmed volymen på kronan och guldstången inte var densamma. Detta innebar att kronan i själva verket inte var rent guld, det var faktiskt en legering.
Än idag används denna metod för att identifiera värdefulla material som smycken. Om densiteten hos en juvel tillverkad med en metalllegering är över 14 g / ml, indikerar detta att den är en guldbit av minst 18 karat, gjord av cirka 75% guld, 13% silver och 12% koppar.
* Bild med upphovsrätt: neftalier / Shutterstock.com.
Av Jennifer Fogaça
Examen i kemi
Källa: Brazil School - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-densidade-solidos-irregulares.htm
