Inhoud
- TL; DR (te lang; niet gelezen)
- Definitie van dichtheid
- De dichtheid van een vloeistof vinden
- Procedure voor het berekenen van het volume
Het is meestal vrij eenvoudig om het volume van een vloeistof in een container met een regelmatige vorm, zoals een cilinder of kubus, te berekenen. Het enige wat u hoeft te doen is de juiste wiskundige vergelijking te gebruiken om de capaciteit van de container te berekenen, vervolgens het vloeistofniveau te meten en de nodige aanpassingen te maken. Het is uitdagender wanneer de container geen regelmatige vorm heeft, en dat is de meeste van hen. De uitdaging verdwijnt echter als je de dichtheid van de vloeistof kent. Het enige wat u hoeft te doen is de container en de vloeistof wegen, het gewicht van de container aftrekken en de dichtheid van de vloeistof gebruiken om uw antwoord te bepalen.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
U kunt het volume van een vloeistof uit zijn gewicht berekenen als u de dichtheid van de vloeistof kent. U kunt de dichtheid meestal in een tabel opzoeken. Als u een oplossing hebt, moet u de relatieve hoeveelheden opgeloste stof en oplosmiddel kennen om de dichtheid ervan te berekenen.
Definitie van dichtheid
Wetenschappers definiëren de dichtheid (∂) van een vaste stof, vloeistof of gas als de massa (M) van de stof per volume-eenheid (V). In wiskundige termen is dit:
∂ = M / V
U bepaalt de massa van een stof door deze te wegen. Dit kan enige verwarring veroorzaken, omdat gewicht en massa verschillende hoeveelheden zijn. Massa is een maat voor de hoeveelheid materie, terwijl gewicht een maat is voor de zwaartekracht. Het is echter gebruikelijk om kilogrammen, grammen of ponden te gebruiken voor zowel gewicht als massa, en dit komt omdat voor aardgebonden objecten de relatie tussen massa en gewicht niet verandert. Dit geldt niet voor objecten in de ruimte, maar weinig wetenschappers hebben de mogelijkheid om metingen in de ruimte te doen.
De dichtheid van een vloeistof vinden
In veel gevallen kunt u de dichtheid van een vloeistof in een tabel opzoeken. Sommige zijn gemakkelijk te onthouden. De dichtheid van water is bijvoorbeeld 1 g / ml, wat overeenkomt met 1.000 kg / m3, hoewel de waarde in imperiale eenheden iets minder memorabel is: 62.43 lb / cu ft. Andere dichtheden, zoals die van aceton, alcohol of benzine, zijn direct beschikbaar.
Als u een oplossing hebt, moet u de relatieve concentraties van oplosmiddel en opgeloste stof kennen om de dichtheid ervan te berekenen. U bepaalt dit door de opgeloste stof te wegen voordat u deze aan het oplosmiddel toevoegt. Als u de verhoudingen niet kent, kunt u de dichtheid niet berekenen en daarom het volume van de oplossing niet eenvoudigweg afleiden door deze te wegen.
Procedure voor het berekenen van het volume
Omdat u het gewicht van de vloeistof moet weten, onafhankelijk van het gewicht van de container, hebt u een tweede container nodig om de vloeistof vast te houden terwijl u de eerste weegt.
Het is beter om de container te wegen voordat u de vloeistof toevoegt, in plaats van de vloeistof eruit te gieten en te wegen. Kleine hoeveelheden vloeistof kunnen aan de zijkanten van de container blijven kleven en maken deel uit van het gewicht als u de tweede methode gebruikt. Deze kleine onnauwkeurigheid kan aanzienlijk zijn bij het wegen van zeer kleine hoeveelheden.
Giet de vloeistof in de container en noteer het gewicht van de container plus de vloeistof. Trek het gewicht van de container af om het gewicht van de vloeistof te krijgen.
Zoek omhoog of bereken de dichtheid van de vloeistof en bepaal vervolgens het volume van de vloeistof door de massa van de vloeistof te delen door de dichtheid.
∂ = M / V dus V = M / ∂
Zorg ervoor dat de dichtheid wordt uitgedrukt in eenheden die compatibel zijn met de massa. Als u bijvoorbeeld de massa in gram meet, drukt u de dichtheid uit in gram / milliliter, maar als u de massa meet in kilogram, drukt u de dichtheid uit in kilogram / kubieke meter.