Inhoud
- "Zwaar" versus dicht
- The Density of Water: a Benchmark
- Dichtheid: goud versus lood
- Dichtheid in andere overwegingen: lavalampen
Ongeacht de omvang van je achtergrond in de natuurwetenschappen, kom je vrijwel zeker de term "dichtheid" tegen op een bepaald punt in je online, televisie-, boek- of andere mediareizen. Je weet misschien dat 'dicht' in zowel letterlijke als metaforische zin 'dik' betekent: die vriend die nooit echt basale grappen 'krijgt' of herhaaldelijk probeert zijn koffie met tafelzout te 'verzoeten' kan als zodanig worden beschreven.
In de natuurkunde heeft dichtheid echter een specifieke definitie. De dichtheidsvergelijking is eenvoudig: neem de massa van een object (de SI, of système internationale, eenheid is de kilogram of kg) waarvan de materie gelijkmatig is verdeeld en verdeel dit waarde bij het totaal volume van het object (de SI-eenheid is in dit geval de kubieke meter of m3, hoewel vaak liter of L wordt gebruikt) en dichtheid is het resultaat. Om historische redenen wordt deze hoeveelheid vaak aangeduid met de Griekse letter rho of ρ.
De dichtheidsformule is daarom
ρ = frac {m} {V}"Zwaar" versus dicht
In de alledaagse taal gaan we er, wanneer iemand de claim 'lood is zwaarder dan mist' of iets dergelijks, meestal van uit dat de spreker het heeft over een vergelijkbare 'hoeveelheid' of volume van elk. Strikt genomen echter, als "zwaar" "massief" of "zwaar" betekent, en de bewering dat een niet-gespecificeerde hoeveelheid van een stof massiever is dan een niet-gespecificeerde hoeveelheid van een andere stof, is niet zinvol. 1.000 liter lucht is bijvoorbeeld zwaarder dan een kubieke micrometer goud.
The Density of Water: a Benchmark
Per definitie heeft één liter (1 L) water bij een temperatuur van 4 graden Celsius (4 ° C) een massa van een kilogram (1 kg). Dit is handig omdat iedereen zowat elke dag met water omgaat en de meeste mensen daarom een goed idee hebben van hoe "zwaar" het is in vergelijking met andere stoffen, waaronder metalen.
Merk op dat het berekenen van de dichtheid zinloos is zonder de juiste overeenstemming van de eenheden in de teller en de noemer. Dat wil zeggen, als u kg als massa gebruikt, moet u m gebruiken3 voor volume. Een equivalente eenheid, gram per milliliter of g / ml, komt vaker voor in zowel wetenschappelijke als leken. Een ml komt overeen met een kubieke centimeter of cm3, dus dit kan ook worden geschreven g / cm3.
Dichtheid: goud versus lood
Goud is bij uitstek een van de zogenaamde edelmetalen. Het is ook extreem dicht, met een dichtheid van 19,3 g / cm3. Dat maakt het metaal bijna 20 keer zo dicht als water. Aangezien je al weet dat een liter water één kilogram weegt, of 2,2 pond, kun je concluderen dat de fles van 1 L (1.000 ml) water waar je doorheen drinkt tijdens de chemieklasse een massa van 19,3 × 2,2 = 42,46 zou hebben pond.
Lood, in vergelijking, incheckt op 11,3 g / cm3, wat erg dicht is, maar slechts ongeveer 60 procent van dat van goud. Waarom veronderstel je dan dat wanneer mensen praten over ongewoon dichte of zware dingen, ze het zo vaak vergelijken met lood in plaats van goud, zoals in de uitdrukking "Die grap ging over als een loodballon"? Het is omdat lood simpelweg zoveel overvloediger is, wat op zijn beurt is gekoppeld aan het feit dat het zoveel minder kost, wat betekent dat vrijwel iedereen in haar leven veel meer lood dan goud ziet, aanraakt en verwerkt.
Dichtheid in andere overwegingen: lavalampen
De lavalamp, oorspronkelijk uitgevonden in de jaren 1970 in de VS, profiteert van de principes van dichtheid om een mild betoverend effect te creëren. Olie die dichter is dan water, wordt in een water bevattende tank geplaatst die het grootste deel van de lamp vormt. Omdat het 'zwaarder' is, zinkt de olie naar de bodem. Maar wanneer de lamp wordt aangezet, warmt de olie op, "wordt losser", wordt minder dicht en stijgt naar de top van het water. Het koelt dan en zinkt naar de bodem, en start de cyclus opnieuw.