Inhoud
Het vermogen om te converteren tussen eenheden van massa, dichtheid en volume is een van de fundamentele vaardigheden die nodig zijn om elementaire problemen in de natuurkunde en scheikunde op te lossen. Massa, in het SI-systeem van eenheden die standaard wereldwijd worden gebruikt om dergelijke problemen op te lossen, heeft kilogrameenheden (kg) en afleidingen daarvan, terwijl volume kubieke meters heeft, of m3, waarbij de meter de SI-lengte-eenheid is. Dienovereenkomstig wordt de dichtheid, die massa per volume-eenheid is, vaak uitgedrukt in kg / m3. Omdat hoeveelheden vaak kleiner zijn in alledaagse experimenten en metingen, is het typisch om de dichtheid in g / cm te zien3of gm / ml (een milliliter wordt gedefinieerd als een kubieke centimeter). Eén kg / m3 is gelijk aan 1.000 g / cm3.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
TL; DR
Gebruik de uitdrukking:
m = pV
Omzetten van m3 in volume (V) naar massa (m) in kilogram. Dichtheid (ρ) varieert voor verschillende stoffen, dus u moet dit opzoeken voor de betreffende stof om de berekening te voltooien.
Massa ontlenen aan volume
Stel dat u een bekend volume van een stof krijgt (water of een andere vloeistof, een metaal of iets anders waarvan wordt aangenomen dat het een uniforme of bijna-uniforme verdeling van materie heeft) en wordt gevraagd om de massa ervan te berekenen. Om dit te doen, op basis van de hierboven vastgestelde relaties, moet u de dichtheid van de stoffen kennen en alleen de dichtheid.
Sinds dichtheid (ρ) is massa (m) gedeeld door volume (V), dan is massa gelijk aan dichtheid maal volume:
ρ = m/V
Zo
m = pV
Dichtheden in de echte wereld
Verschillende online tabellen bevatten de dichtheden van veel voorkomende stoffen. Gewoon water met een temperatuur van 4 ° C heeft bijvoorbeeld een dichtheid van 1.000 kg / m3 of 1 g / ml, opnieuw per definitie. Oliën zijn minder dicht dan water, daarom zweeft de oliecomponent van een saladedressing zoals Italiaans naar de bovenkant van het mengsel. Melk, die bijna volledig uit water bestaat, maar suikers, eiwitten en (meestal) vetten bevat, heeft een dichtheid van 1,03 keer die van water.
Metalen zijn in de regel aanzienlijk dichter dan vloeistoffen en variëren sterk van de ene tot de andere. Goud heeft bijvoorbeeld een dichtheid van 19,3 g / ml. Dit betekent dat 1 m3 van goud heeft een massa van 1.000 x 19.3 = 19.300 kg. Omdat 1 kg = 2.204 lb, zou een portie goud van één meter bij één meter bij één meter (ongeveer de grootte van een kleine tafel) een massa van 42.537 pond hebben, meer dan 21 ton.
toepassingen
Aangezien een modern zeeschip hoofdzakelijk van metaal is, hoe drijft het dan? Om iets in water te laten drijven, moet het minder massa hebben dan het water dat het verplaatst. Dit wordt bereikt als gevolg van alle lege ruimte in de scheepsconstructie, zoals de ruimte tussen de lagen van een scheepsromp. Wanneer een metalen boot zoals een kano in water wordt geplaatst, is dit het geval begint zinken omdat vast metaal het eerste is dat in contact komt met water. Maar omdat de globaal dichtheid van de kano is minder dan die van een equivalent volume water, zelfs met een of twee passagiers toegevoegd, blijft het meeste boven het wateroppervlak.