De Relativ densitet är det dimensionslösa förhållandet som finns mellan densiteten hos ett ämne och ett referensämne, som vanligtvis är vatten vid 4 ° C (39,2 ° F) för vätskor och fasta ämnen, medan torr luft används för gaser.
I vissa texter kallas det också Specifik gravitation (bokstavlig översättning av Specifik gravitation på engelska), men det är samma koncept. Båda densiteterna måste vara i samma enhetssystem och har mätts under samma förhållanden av tryck och temperatur.
Relativ densitet beräknas matematiskt enligt följande:
Relativ densitet = densitet av material / densitet av vatten
Även om densiteten hos något ämne beror på de tryck- och temperaturförhållanden under vilka den mäts, särskilt när det gäller gaser, är den relativa densiteten ett mycket användbart koncept för att snabbt karakterisera olika material.
Detta uppskattas snabbt, eftersom vattentätheten är cirka 1 gram för varje kubikcentimeter: 1 g / cc eller 1000 kg / m3, vid atmosfärstryck och i ett bra temperaturområde (från 0 till 15 ° C).
Genom att ge den relativa densiteten hos ett ämne är det omedelbart känt hur lätt eller tungt det är med avseende på vatten, den universella substansen.
Dessutom är den relativa densiteten ett lätt värde att komma ihåg eftersom den mäts med små och lätta att hantera siffror, vilket kommer att ses i nästa avsnitt, där värdena för de relativa densiteterna för vissa kända ämnen är nämnts..
Artikelindex
Den relativa densiteten hos vatten är uppenbarligen 1, eftersom det som sagt i början är referensstandarden för vätskor och fasta ämnen. Vätskor som kaffe, mjölk eller läsk har relativa densiteter mycket nära vattenens.
När det gäller oljor finns det inget enda relativtäthetsvärde som är tillämpligt på alla, eftersom det beror på deras ursprung, sammansättning och bearbetning. De flesta av de relativa densiteterna för oljor ligger i området 0,7 till 0,95.
Gaser är mycket lättare, så i många applikationer är referensen som tas luftens densitet, på ett sådant sätt att den relativa densiteten indikerar hur lätt eller tung en gas jämförs med luft. Jämfört med vatten är luftens relativa densitet 0,0013.
Låt oss titta på några relativa densitetsvärden för kända ämnen och material.
- Människokroppen: 1.07.
- Kvicksilver: 13.6.
- Glycerin: 1,26.
- Bensin: 0,68.
- Havsvatten: 1.025.
- Stål: 7.8.
- Trä: 0,5.
- Is: 0,92.
Det relativa densitetsvärdet ger omedelbar information om huruvida ett ämne eller material flyter i vatten eller sjunker..
Mot bakgrund av detta kommer ett lager olja att ligga ovanpå ett vattenlager, eftersom nästan alla oljor har en lägre relativ densitet än denna vätska. En kub av trä i vatten kan ha en del utanför, på samma sätt som is.
Den absoluta densiteten är kvoten mellan ämnets massa och volymen den upptar. Eftersom volymen i sin tur beror på temperaturen (vid uppvärmning expanderar de flesta ämnen) och trycket, beror densiteten i sin tur på dessa två storheter. Matematiskt har vi:
Där ρ är densiteten, vars enheter i det internationella systemet är Kg / m3, m är massan och V är volymen.
På grund av förhållandet som volymen har med temperatur och tryck, anges de absoluta densitetsvärdena som visas i tabellerna vanligtvis vid atmosfärstryck och i vissa temperaturintervall.
Under normala förhållanden för gaser: 1 tryckatmosfär och 0 ° C temperatur, är luftens densitet inställd på 1 293 kg / m3.
Trots att dess värde upplever dessa variationer är det en mycket lämplig mängd att bestämma ämnens beteende, särskilt i media som anses vara kontinuerliga..
Skillnaden med relativ densitet är att absolut densitet har dimensioner, i vilket fall dess värden beror på det valda enhetssystemet. På detta sätt är vattentätheten vid en temperatur på 4 ° C:
ρVatten = 1 g / cm3 = 1000 kg / m3 = 1,94 snigel / fot3
Hitta volymen upptagen av 16 gram olja vars specifika vikt är 0,8.
Först hittar vi den absoluta densiteten ρolja av oljan. Betecknar som sg dess relativa densitet är:
ρolja = 0,8 x vattentäthet
För vattentätheten används värdet i föregående avsnitt. När den relativa densiteten är känd, återvinns den absoluta densiteten omedelbart genom att multiplicera detta värde med vattnets densitet. A) Ja:
Materialdensitet = Relativ densitet x Vattentäthet (under normala förhållanden).
För oljan i detta exempel:
ρolja = 0,8 x 1 g / cm3= 0,8 g / cm3
Eftersom densitet är kvoten mellan massa m och volym V kommer detta att vara som följer:
V = m / ρ = 16 g / 0,8 g / cm3= 20 cm3
En sten har en specifik vikt på 2,32 och en volym på 1,42 x 10 -4 m3. Hitta vikten på berget i enheter i det internationella systemet och i det tekniska systemet.
Värdet på vattnets densitet kommer att användas som 1000 kg / m3:
ρsten = 2,32 x 1000 kg / m3= 2,32 x 103 Kg / m3
Massa m berget är i kilogram:
m = rsten . V = 2,32 x 103 Kg / m3. 1,42 x 10 -4 m3 = 0,33 kg.
Vikten i enheter i det tekniska systemet är 0,33 kg. Om det föredras i det internationella systemet är enheten Newton, för vilken massan multipliceras med värdet g, tyngdaccelerationen.
P = m. g = 0,33 kg. 9,8 m / stvå = 3,23 N.
En pyknometer är en behållare med vilken den relativa densiteten hos ett ämne vid en viss temperatur kan bestämmas.
För att bestämma densiteten för en okänd vätska i laboratoriet följdes denna procedur:
- Den tomma pyknometern vägdes och avläsningen var 26,038 g
- Därefter fylldes pyknometern med vatten vid 20 ° C (vattentäthet 0,99823 g / cc) och vägdes, vilket gav ett värde av 35,966 g.
- Slutligen vägdes pyknometern fylld med den okända vätskan och den erhållna avläsningen var 37 791 g..
Det uppmanas att härleda ett uttryck för att beräkna vätskans densitet och applicera den med de erhållna uppgifterna.
Massan av både vattnet och vätskan bestäms genom att subtrahera hela pyknometeravläsningen från den tomma pyknometern:
massa H2O = 35,966 g - 26,038 g = 9,928 g; massa vätska = 37,791 g - 26,038 g = 11,753 g
Slutligen ersätts det i uttrycket som härleddes:
ρvätska = (11 753 g / 9 928 g). 0,99823 g / cc = 1,182 g / cc.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.