Kandungan
Ketumpatan (D) adalah kuantiti yang ditakrifkan sebagai jisim (m) per unit (v): D = m ÷ v. Oleh kerana ketiga-tiga kuantiti ini berkaitan, anda boleh menemui salah seorang daripada mereka jika anda tahu dua yang lain. Ini lebih membantu daripada bunyi kerana ketumpatan seringkali kuantiti yang diketahui bahawa anda boleh melihat, dengan asumsi anda mengetahui komposisi bahan tersebut. Pengiraan adalah mudah untuk objek pepejal, tetapi perkara menjadi lebih rumit untuk cecair, yang kepadatannya berubah dengan suhu, dan untuk gas, yang ketumpatannya bergantung pada suhu dan tekanan.
Gunakan Unit Konsisten
Persamaan yang berkaitan dengan kepadatan, jisim dan isipadu adalah mudah dan membolehkan anda mengira kepadatan bahan jika anda mengukur jisim dan jumlahnya. Satu-satunya kaveat adalah bahawa anda perlu membuat pengukuran dalam sistem yang sama. Contohnya, jika anda mengukur massa dalam kilogram, anda perlu mengukur isipadu dalam padu padu, dan jika anda mengukur jumlah dalam kuartal, anda harus mengukur jisim dalam pound. Tiga sistem yang anda mungkin gunakan ialah CGS (sentimeter, gram, saat), MKS, (meter, kilogram, saat) dan British Imperial. Unit yang paling digunakan untuk kepadatan dalam ketiga-tiga sistem adalah:
Pengiraan Ketumpatan
Contoh: Katakan anda mempunyai bikar yang penuh dengan larutan berair misteri. Mengira ketumpatannya dan membandingkannya dengan air tulen dapat membantu menentukan komposisinya.
Anda mengira isipadu penyelesaian dengan mengukur dimensi bikar dan tahap cecair dan mendapati ia menjadi 355 ml. Oleh kerana satu mililiter adalah sentimeter padu, anda perlu menemui jisim dalam gram. Anda mendapati bahawa 372 gmnya. Ketumpatannya ialah 372 gm ÷ 355 ml = 1.05 gm / ml. Thats hanya sedikit lebih padat daripada air tulen (1 gm / ml), jadi apa pun yang dibubarkan di dalam air adalah pada kepekatan rendah.
Contoh: Anda mencari batu besar dengan bentuk bulat dan ingin mengetahui komposisinya. Mencari ketumpatannya boleh membantu anda menentukannya.
Kira isipadu batu dengan mengukur garis pusatnya dan dibahagikan dengan 2 untuk mencari radiusnya (r). Jumlah sfera adalah 4 / 3Ï€r3, jadi jika batu mempunyai radius 10 inci, jumlahnya ialah 418.67 inci padu. Tukar kepada kaki kubik dengan mengalikan dengan 0.00057. Hasilnya adalah 0.239 kaki padu. Sekiranya batu itu mempunyai berat 40 kg, ketumpatannya adalah 40 lb / 0.239 kaki3 = 167. 36 lb / ft3. Ini sangat dekat dengan ketumpatan granit, jadi ada kemungkinan yang baik batu itu granit padat.
Menggunakan Jadual Ketumpatan
Jika anda mempunyai objek yang diperbuat daripada bahan yang diketahui, anda boleh melihat ketumpatannya di dalam jadual. Maklumat ini membolehkan anda mengira jumlahnya dengan menimbangnya. Sekiranya anda sudah tahu jumlahnya, anda boleh mengira jisimnya. Apa yang perlu anda lakukan ialah menyusun semula persamaan kepadatan untuk menyatakan parameter yang anda inginkan dari segi dua yang lain.
Contoh: Katakan anda mempunyai patung emas, dan anda ingin mencari kelantangannya.
D = m v, jadi v = m ÷ D
Anda dapati patung seberat 2 kg. Dalam jadual, anda akan dapati ketumpatan emas kira-kira 19,300 kg / m3. Memasukkan nombor, anda dapati jumlahnya ialah 2 kg ÷ 19,300 kg / m3 = 0.0001 m3 atau kira-kira sepersepuluh liter.
Contoh: Berapa berat merkuri berat?
D = m v, jadi m = Dv
Ketumpatan merkuri adalah 13.6 g / ml, jadi isipadu 1 ml mempunyai jisim 13.6 gram.