Conţinut
Densitate în fizică este o măsură a cantității de ceva care există într-un spațiu fizic dat (volum). De cele mai multe ori, „densitatea” este luată prin convenție pentru a însemna „densitate de masă”, dar ca concept descrie pur și simplu cât de aglomerat este ceva.
Densitatea populației din Hong Kong, de exemplu, este extrem de mare, în timp ce cea din Siberia este extrem de mică. Dar în fiecare caz, „oamenii” fac obiectul analizei.
Pentru substanțele constând dintr-un singur element într-o anumită cantitate (de exemplu, un gram de aur pur sau argint) sau un amestec omogen de elemente (cum ar fi un litru de apă distilată, care include hidrogen și oxigen într-un raport cunoscut, fix), se poate presupune că nu există variații semnificative ale densității în cadrul eșantionului.
Asta înseamnă că dacă densitatea unui obiect omogen de 60 kg din fața ta este de 12 kg / L, orice porțiune mică ale obiectului ar trebui să aibă această valoare pentru densitatea sa.
Densitate definită
Densitatea i se atribuie litera greacă rho (ρ) și este pur și simplu masă m împărțit după volum V. Unitățile SI sunt kg / m3, dar g / mL sau g / cc (1 mL = 1 cc) sunt unități mai frecvente în setările laboratorului. Aceste unități au fost de fapt alese pentru a defini densitatea apei ca 1,0 la temperatura camerei.
Exemple de densitate medie
În funcție de tipul de substanță sau substanțe prezente, există o serie de modalități de abordare a unei probleme de amestec de densitate.
Cel mai simplu este atunci când vi se oferă un set de N obiecte și vi se cere să determinați densitatea medie a obiectelor din set. Acest tip de exemplu ar apărea în situațiile în care elementele din set sunt de același „tip” de bază (de exemplu, oameni din Anglia, copaci dintr-o pădure dată din Montana, cărți dintr-o bibliotecă din oraș din Tennessee), dar pot foarte mult în caracteristica respectivă (de exemplu, greutatea, vârsta, numărul de pagini).
EXEMPLU: Vi se oferă trei blocuri de compoziție necunoscută, care au următoarele mase și volume:
a) Calculați media densităților rocilor din mulțime.
Acest lucru se realizează prin calcularea densităților individuale ale fiecărei roci, adăugându-le și împărțind la numărul total de roci din mulțime:
÷ 3 = (3,000 + 1,800 + 3,700) ÷ 3
= 2,833 g / L.
b) Calculați densitatea medie a ansamblului de roci în ansamblu.
În acest caz, împărțiți masa totală în volumul total:
(2,250 + 900 + 1,850) ÷ (0.75 +0.50 + 0.50) = 5,000 ÷ 1.75
= 2.857 g / cc.
Numerele diferă deoarece rocile nu contribuie în mod egal la aceste calcule.
Formula medie de densitate: amestec de substanțe
EXEMPLU: Vi se oferă o bucată de 5 L (5.000 cc sau mL) de material de pe o altă planetă și i-a spus că este formată din trei bucăți topite din următoarele elemente în proporțiile enumerate în volum:
Care este densitatea bucății în ansamblu?
Aici, convertiți mai întâi procentele în zecimale și înmulțiți-le cu densitățile individuale pentru a obține densitatea medie a amestecului:
(0.15)(15) + (0.60)(1.0) + (0.25)(0.50) = 2,975 g / cc