Hvordan er densitet, masse og volumen relateret?

Massen af ​​et stof beskriver, hvor meget materiale der er til stede, og mængden af ​​et stof fortæller hvor meget plads stoffet indtager. Begge disse målinger afhænger af mængden af ​​materiale. Imidlertid er forholdet mellem masse og volumen konstant for et stof ved en given temperatur og tryk. Dette forhold mellem masse og volumen af ​​et stof er angivet som tæthed. Ved ændring af mængden af ​​stof ændrer masse og volumen forbliver materialets massefylde det samme og er en fysisk egenskab af stoffet.

Masse

Masse måler, hvor meget materiale der er til stede i en stof. Massen af ​​et stof er ofte givet i gram (SI) eller pund (engelsk). Vægte anvendes ofte til at bestemme massen af ​​et stof, da vægt er en funktion af masse og tyngdekraften. Da tyngdekraft er meget næsten det samme over Jordens overflade, bliver vægten en god indikator for masse. Øget og faldende mængden af ​​målt materiale øger og reducerer stoffets masse.

Volumen

Volumen beskriver hvor meget plads et stof indtager og er angivet i liter (SI) eller gallon (engelsk) ). Mængden af ​​et stof bestemmes af, hvor meget materiale der er til stede, og hvor tæt materialets partikler pakkes sammen. Som følge heraf kan temperatur og tryk i høj grad påvirke mængden af ​​et stof, især gasser. Som ved masse øges og reducerer mængden af ​​materiale også mængden af ​​stoffet.

Densitet

Densiteten beregnes ved at dividere massen efter volumen (massefylde = massefylde ). For eksempel har 10 gram ferskvand et volumen på 10 ml. Dette resulterer i en tæthed på et gram pr. Milliliter (10 g ± 10 ml = 1 g /ml). I modsætning til masse og volumen øger eller øger mængden af ​​målt materiale ikke tætheden. Med andre ord vil mængden af ​​ferskvand fra 10 gram til 100 gram også ændre mængden fra 10 milliliter til 100 milliliter, men densiteten forbliver 1 gram per milliliter (100 g /100 ml = 1 g /ml). Dette gør tætheden til en nyttig egenskab ved identifikation af mange stoffer. Men da volumen afviger med ændringer i temperatur og tryk, kan tætheden også ændre sig med temperatur og tryk.

Specifik Gravity

En derivatmåling af densitet er specifik gravitation. Den specifikke tyngdekraft sammenligner densiteten af ​​et stof med densiteten af ​​et referencemateriale. I tilfælde af gasser er referencematerialet standard tør luft eller luft uden vand. I tilfælde af væsker og faste stoffer er referencematerialet ferskvand. Den specifikke tyngdekraft beregnes ved at dividere densiteten af ​​et stof med referencestoffets densitet. For eksempel har guld en tæthed på 19,3 gram pr. Kubikcentimeter (husk kubikcentimeter er lig med milliliter). Dette giver en tyngdekraft på 19,3 (19,3 g /cm3 - 1,0 g /cm3 = 19,3. Dette betyder at guld er 19,3 gange tættere end vand.

Opdrift

Om en genstand flyder eller dræn er bestemt af tyngdekraftens nedadgående kraft og en opadgående kraft. Hvis den flydende kraft er større, flyder en genstand. Hvis tyngdekraften er større, synker en genstand. Samspillet mellem disse kræfter er relateret til objektets densitet og densiteten af ​​væsken den er anbragt i. Hvis den samlede densitet af objektet er større end væsken, synker objektet. Hvis den samlede densitet af objektet er mindre end væsken, flytter objektet. Bemærk at dette er en samlet densitet Stål er meget tættere end vand, men formet hensigtsmæssigt, densiteten kan reduceres (ved at tilføje luftrum), der skaber et stålskib, der flyder. På samme måde reducerer en redningsvest den samlede tæthed af den person, der bærer den, så han kan flyde meget lettere .