Kandungan
- Ketumpatan Minyak dan Air
- Belon Helium Adalah Aplikasi Ketumpatan dalam Kehidupan Nyata
- Perbezaan ketumpatan Memandu Arus Udara dan Lautan
- Contoh Ketumpatan dalam Lab
Dalam penggunaan sehari-hari, perkataan "kepadatan" biasanya merujuk kepada keadaan yang padat, seperti dalam "lalu lintas yang padat," atau "orang itu terlalu padat untuk memahami anda." Ketumpatan (D) definisi dalam sains adalah lebih khusus. Its jumlah jisim (m) yang menduduki volum tertentu (v). Matematik, D = m / v. Ketumpatan berlaku untuk keadaan dalam keadaan pepejal, cair dan gas, dan - tidak mengejutkan di sini - pepejal lebih padat daripada cecair (biasanya), dan cecair lebih padat daripada gas.
Pada tahap mikroskopik, ketumpatan adalah ukuran bagaimana rapat dikemas atom-atom yang membentuk bahan tertentu. Jika dua objek menempa isipadu yang sama, satu padat lebih berat kerana lebih banyak atom dibungkus bersama-sama dalam ruang yang sama. Kepadatannya dipengaruhi oleh suhu, dan juga dipengaruhi oleh tekanan ambien, walaupun ketergantungan ini paling ketara dalam keadaan gas. Perbezaan ketumpatan mendorong dunia; Hidup tidak akan sama tanpa mereka.
Ketumpatan Minyak dan Air
Air mempunyai kepadatan 1 kilogram per meter padu. Sekiranya ia kelihatan seperti kebetulan, ia tidak semestinya. Unit metrik jisim adalah berdasarkan kepadatan air. Kebanyakan minyak kurang padat daripada air, dan itulah mengapa ia terapung. Apabila anda mencampur dua cecair atau gas, satu padat jatuh ke bahagian bawah bekas, asalkan tidak membubarkan dan membentuk penyelesaian. Alasannya adalah mudah. Graviti menimbulkan daya yang kuat pada bahan yang padat. Hakikat bahawa minyak tidak larut dalam air dan ia mengapungkan membuat pembersihan mungkin selepas tumpahan minyak besar. Pekerja biasanya mendapatkan minyak dengan memotongnya dari permukaan air.
Belon Helium Adalah Aplikasi Ketumpatan dalam Kehidupan Nyata
Meletupkan belon dengan udara dari paru-paru anda, dan belon akan duduk dengan gembira di atas meja atau kerusi sehingga seseorang melemparkannya ke udara. Walaupun begitu, ia mungkin terapung di arus udara untuk seketika, tetapi ia akhirnya akan jatuh ke tanah. Isikan dengan helium jumlah yang sama, walaupun, dan anda perlu mengikat rentetan padanya untuk memastikan ia tidak terapung. Itu kerana, berbanding molekul oksigen dan nitrogen di udara, molekul helium sangat ringan. Sebenarnya, helium kira-kira 10 kali kurang padat daripada udara. Belon akan terapung lebih cepat jika anda mengisi dengan hidrogen, yang lebih seperti 100 kali kurang padat daripada udara, tetapi gas hidrogen sangat mudah terbakar. Itulah mengapa mereka tidak menggunakannya untuk mengisi belon di karnival.
Perbezaan ketumpatan Memandu Arus Udara dan Lautan
Tambah haba ke udara dan molekul terbang dengan lebih banyak tenaga, menjadikan lebih banyak ruang di antara mereka. Dengan kata lain, udara menjadi kurang padat, jadi ia mempunyai kecenderungan untuk meningkat. Walau bagaimanapun, suhu di troposfera mendapat lebih sejuk dengan ketinggian, jadi udara lebih sejuk pada ketinggian yang lebih tinggi, dan ia mempunyai kecenderungan untuk jatuh. Pergerakan berterusan udara sejuk dan peningkatan udara hangat menghasilkan arus udara dan angin yang memacu cuaca di planet ini.
Variasi suhu di lautan juga menghasilkan perbezaan ketumpatan yang mendorong arus, tetapi variasi salinitas juga sama pentingnya. Air laut tidak bersamaan dengan garam, dan lebih banyak garam yang ada, yang lebih padat. Suhu dan variasi salin menghasilkan perbezaan ketumpatan yang memacu arus eddy tempatan serta sungai bawah laut yang mendiami habitat makhluk laut dan menjejaskan iklim dunia.
Contoh Ketumpatan dalam Lab
Penyelidik makmal bergantung kepada perbezaan ketumpatan untuk memisahkan bahan dalam keadaan cecair atau pepejal. Mereka melakukan ini dengan centrifuge, yang merupakan alat yang berputar campuran dengan cepat sehingga ia menghasilkan daya yang beberapa kali lebih besar dari gaya graviti. Di centrifuge, komponen terpadat campuran mengalami kekuatan terbesar dan berhijrah ke luar kapal, dari mana mereka boleh diambil.
Ketumpatan juga boleh digunakan untuk mengenalpasti bahan-bahan yang terbuat dari sebatian yang tidak diketahui. Prosedur ini adalah untuk menimbang bahan-bahan dan mengukur volum yang mereka hadapi, menggunakan anjakan air atau beberapa kaedah lain. Anda kemudian cari ketumpatan bahan, menggunakan persamaan D = m / v, dan membandingkannya dengan ketumpatan yang diketahui dari sebatian biasa yang disenaraikan dalam jadual rujukan.