Máy tính mật độ

Mật độ (ρ) là khối lượng trên một đơn vị thể tích: ρ = m ữ V. Sử dụng đơn vị nhất quán - gam trên centimet khối (g/cm³) hoặc kilôgam trên mét khối (kg/m³) là phổ biến trong khoa học và kỹ thuật.

Nước tinh khiết có nồng độ khoảng 1 g/cm³ hoặc 1000 kg/m³ ở nhiệt độ phòng. Vật có mật độ nhẹ hơn phao nước; những cái dày đặc hơn chìm xuống. Mật độ thay đổi nhiệt độ và áp suất, đặc biệt đối với chất khí.

Ví dụ: 250 g chiếm 100 cm³ có mật độ 250 100 = 2,5 g/cm³ - nặng hơn nước, giống như nhiều khoáng chất hoặc kim loại tùy theo vật liệu.

Các kỹ sư sử dụng mật độ để ước tính trọng lượng từ bản vẽ: nhân thể tích (m³) với mật độ (kg/m³) để có khối lượng tính bằng kilogam. Các công ty đóng tàu, nhà hóa học và phòng thí nghiệm vật liệu đều dựa vào cùng mối quan hệ ρ = m/V với các thói quen đơn vị khác nhau.

Các chất rắn không đều có thể được đo bằng sự dịch chuyển của nước - thể tích ngập nước bằng thể tích nước bị chiếm chỗ. Khối lượng đó kết hợp với số đọc trên thang đo để tìm mật độ mà không cần tính L×W×H.

Ví dụ hoạt động với giá trị mặc định của biểu mẫu: khối lượng 250 g và thể tích 100 cm³ → 2,5 g/cm³. Cùng một vật tính bằng kg/m³ là 2500 kg/m³ (nhân g/cm³ với 1000). Nhôm là khoảng 2,7 g/cm³; chì khoảng 11,3 g/cm³.

Nguyên lý của Archimedes gắn mật độ với lực nổi: một vật thể nổi khi mật độ trung bình của nó thấp hơn chất lỏng mà nó chiếm chỗ. Một khối 250 g có thể tích 100 cm³ ở mức 2,5 g/cm³ chìm trong nước ngọt gần 1 g/cm³ nhưng có thể nổi trong nước muối bão hòa gần 1,2 g/cm³ tùy thuộc vào độ mặn và nhiệt độ chính xác.

Trộn hai chất lỏng có mật độ đã biết không phải lúc nào cũng mang lại kết quả trung bình đơn giản - ethanol và nước co lại một chút khi trộn. Đối với hóa học thô trong nhà bếp, tính trung bình theo khối lượng công việc; đối với hỗn hợp trong phòng thí nghiệm, hãy đo khối lượng và thể tích tổng hợp ngay sau khi dung dịch đạt đến nhiệt độ phòng và ngừng co lại bên trong bình chia độ trên bàn.

Quy đổi 2,5 g/cm³ sang SI: nhân với 1000 → 2500 kg/m³. Các kỹ sư kết cấu báo giá thép gần 7850 kg/m³ có thể so sánh mẫu của bạn với các bảng tham chiếu để đoán họ hợp kim, mặc dù tạp chất và độ xốp làm thay đổi kết quả đọc. Biểu đồ nhận dạng khoáng sản liệt kê thạch anh gần 2,65 g/cm³ và nhôm gần 2,70 g/cm³ làm tài liệu tham khảo khung cho mẫu chưa biết 2,5 g/cm³.