Pengiraan ketumpatan relatif, contoh, latihan

The Ketumpatan relatif Ia adalah hubungan tanpa dimensi antara ketumpatan satu bahan dan satu lagi rujukan yang umumnya air pada suhu 4 ° C (39.2 ºF) untuk cecair dan pepejal, manakala untuk gas kering udara digunakan.

Dalam beberapa teks ia juga dipanggil Graviti tertentu (Terjemahan literal dari Graviti tertentu dalam bahasa Inggeris), tetapi ia adalah konsep yang sama. Kedua -dua kepadatan mesti berada dalam sistem unit yang sama dan telah diukur dalam keadaan tekanan dan suhu yang sama.

Objek terapung mempunyai ketumpatan relatif kurang daripada air. Sumber: Pixabay.

Ketumpatan relatif dikira secara matematik seperti berikut:

Ketumpatan relatif = ketumpatan air/ketumpatan air

Walaupun ketumpatan bahan apa -apa bergantung kepada tekanan dan keadaan suhu di mana ia diukur, terutamanya apabila ia datang kepada gas, ketumpatan relatif adalah konsep yang sangat berguna untuk mencirikan pelbagai bahan dengan cepat.

Seterusnya, ini dihargai, kerana ketumpatan air adalah kira -kira 1 gram setiap sentimeter padu: 1 g /cc atau 1000 kg /m³, pada tekanan atmosfera dan dalam julat suhu yang baik (dari 0 hingga 15 ° C).

Memberi ketumpatan relatif bahan, dengan segera diketahui bagaimana cahaya atau berat berkenaan dengan air, bahan sejagat.

Di samping itu, ketumpatan relatif adalah nilai mudah untuk diingat kerana ia diukur dengan kecil dan mudah untuk mengendalikan nombor, seperti yang akan dilihat di bahagian berikut, di mana nilai -nilai kepadatan relatif disebutkan untuk beberapa bahan yang diketahui.

[TOC]

Contoh

Ketumpatan relatif air jelas 1, kerana seperti yang dinyatakan pada mulanya, ia adalah corak rujukan untuk cecair dan pepejal. Cecair seperti kopi, susu atau minuman ringan mempunyai kepadatan relatif yang sangat dekat dengan air.

Bagi minyak, tidak ada nilai unik ketumpatan relatif yang terpakai bagi semua, kerana ia bergantung kepada asal, komposisi dan pemprosesannya. Ketumpatan minyak paling relatif berada dalam lingkungan 0.7 dan 0.95.

Boleh melayani anda: Undang -undang Watt: Apa, Contoh, Aplikasi

Gas lebih ringan, jadi dalam banyak aplikasi rujukan yang diambil adalah ketumpatan udara, sehingga ketumpatan relatif menunjukkan bagaimana cahaya atau berat gas berkenaan dengan udara. Berbanding dengan air, ketumpatan relatif udara adalah 0.0013.

Mari kita lihat beberapa nilai ketumpatan relatif untuk bahan dan bahan yang diketahui.

Ketumpatan relatif dari beberapa bahan yang diketahui

- Tubuh Manusia: 1.07.

- Mercury: 13.6.

- Gliserin: 1.26.

- Petrol: 0.68.

- Air laut: 1.025.

- Keluli: 7.8.

- Kayu: 0.5.

- Ais: 0.92.

Nilai ketumpatan relatif segera memberitahu sama ada bahan atau bahan terapung di dalam air atau sebaliknya tenggelam.

Memandangkan ini, lapisan minyak akan berada di atas air, kerana hampir semua minyak mempunyai ketumpatan relatif kurang daripada cecair ini. Kiub kayu di dalam air boleh mengeluarkannya, dengan cara yang sama seperti ais.

Perbezaan dengan ketumpatan mutlak

Ketumpatan mutlak adalah kuota antara jisim bahan dan kelantangan yang ditempati. Oleh kerana jumlahnya bergantung pada suhu (apabila majoriti bahan diluaskan) dan tekanan, ketumpatan pula bergantung pada kedua -dua magnitud ini. Secara matematik anda mempunyai:

Di mana ρ adalah ketumpatan, yang unitnya dalam sistem antarabangsa adalah kg/m³, m adalah doh dan V Ia adalah kelantangan.

Oleh kerana hubungan dengan kelantangan dengan suhu dan tekanan, nilai ketumpatan mutlak yang muncul dalam jadual biasanya ditentukan dalam tekanan atmosfera dan dalam julat suhu tertentu.

Boleh melayani anda: optik fizikal: sejarah, istilah kerap, undang -undang, aplikasi

Oleh itu, dalam keadaan normal untuk gas: 1 atmosfera tekanan dan suhu 0º c, ketumpatan udara ditubuhkan dalam 1.293 kg/m³.

Walaupun nilainya mengalami variasi ini, ia adalah jumlah yang sangat sesuai untuk menentukan tingkah laku bahan, terutama dalam cara yang dianggap berterusan.

Perbezaan dengan ketumpatan relatif adalah bahawa mutlak mempunyai dimensi, di mana nilai -nilainya bergantung pada sistem unit terpilih. Dengan cara ini, ketumpatan air pada suhu 4 C adalah:

ρ_air = 1 g /cm³ = 1000 kg/m³ = 1.94 slug/kaki³

Latihan yang diselesaikan

-Latihan 1

Cari kelantangan yang diduduki oleh 16 gram minyak yang ketumpatan relatifnya adalah 0.8.

Penyelesaian

Mula -mula kita dapati ketumpatan mutlak ρ_minyak minyak. Menandakan bagaimana s_g Ketumpatan relatifnya ialah:

ρ_minyak = 0.Ketumpatan air 8 x

Untuk ketumpatan air, nilai yang diberikan dalam bahagian sebelumnya akan digunakan. Apabila ketumpatan relatif diketahui, mutlak segera pulih dengan mengalikan nilai ini dengan ketumpatan air. Jadi:

Ketumpatan bahan = ketumpatan relatif x ketumpatan air (dalam keadaan normal).

Oleh itu, untuk minyak contoh ini:

ρ_minyak = 0.8 x 1 g/cm³= 0.8 g/cm³

Oleh kerana ketumpatan adalah kota antara jisim m dan Volume V, ini akan kekal seperti berikut:

V = m/ρ = 16 g / 0.8 g/cm³= 20 cm³

-Latihan 2

Batu mempunyai graviti tertentu 2.32 dan jumlah 1.42 x 10 ^-4 m³. Cari berat batu di unit sistem antarabangsa dan dalam sistem teknikal.

Penyelesaian

Nilai ketumpatan air akan digunakan sebagai 1000 kg/m³:

Ia dapat melayani anda: pergerakan terjemahan bumi

ρ_batu = 2.32 x 1000 kg/m³= 2.32 x 10³ Kg/m³

Massa m batu dalam kilogram:

m = r_batu . V = 2.32 x 10³ Kg/m³. 1.42 x 10 ^-4 m³ = 0.33 kg.

Berat dalam unit sistem teknikal ialah 0.33 kilogram-kuasa. Sekiranya disukai dalam sistem antarabangsa, maka unit itu adalah Newton, yang mana jisimnya didarab dengan nilai g, percepatan graviti.

P = m. G = 0.33 kg. 9.8 m/s² = 3.23 n.

-Latihan 3

Picnometer adalah bekas yang mana ketumpatan relatif bahan pada suhu tertentu dapat ditentukan.

Pycnometer. Sumber: Wikipedia.org.

Untuk menentukan ketumpatan cecair yang tidak diketahui di makmal, prosedur ini diikuti:

- Picnometer kosong ditimbang dan bacaannya adalah 26.038 g

- Kemudian picnometer dengan air pada 20º C (ketumpatan air 0.99823 g/cc) dan ditimbang, memperoleh nilai 35.966 g.

- Akhirnya piknometer yang penuh dengan cecair yang tidak diketahui ditimbang dan bacaan yang diperoleh adalah 37.791 g.

Diminta untuk menyimpulkan ungkapan untuk mengira ketumpatan cecair dan memohon dengan data yang diperoleh.

Penyelesaian

Jisim kedua -dua air dan cecair ditentukan dengan menolak bacaan piknometer yang penuh dengan piknometer kosong:

Massa _H2O = 35.966 g - 26.038 g = 9.928 g; Massa _fasih  = 37.791 g - 26.038 g = 11.753 g

Akhirnya ia digantikan dalam ungkapan yang disimpulkan:

ρ_fasih = (11.753 g / 9.928 g) . 0.99823 g/cc = 1.182 g/cc.

Rujukan

1. Ensiklopedia British. Graviti tertentu. Pulih dari: Britannica.com.
2. Giancoli, d.  2006. Fizik: Prinsip dengan aplikasi. 6^th... Ed Prentice Hall.
3. Mott, r.  2006. Mekanik cecair. Ke -4. Edisi. Pendidikan Pearson. 12-21.
4. Valera Negrete, J. 2005. Nota Fizik Umum. Unam. 44-45.
5. Putih, f. 2004. Mekanik cecair. Edisi ke -5. MC Graw Hill. 17-18.