Conţinut
Capacitatea de a converti între unități de masă, densitate și volum este una dintre abilitățile fundamentale necesare pentru rezolvarea problemelor de bază în fizică și chimie. Masa, în sistemul SI al unităților utilizate în mod implicit la nivel mondial pentru rezolvarea unor astfel de probleme, are unități de kilograme (kg) și derivări ale acestora, în timp ce volumul are unități de metri cubi, sau m3, contorul fiind unitatea de lungime SI. În mod corespunzător, densitatea, care este masa pe unitate de volum, este adesea exprimată în kg / m3. Deoarece cantitățile sunt adesea mai mici în experimentele și măsurătorile de zi cu zi, este tipic să vedem densitatea exprimată în g / cm3sau gm / ml (un mililitru este definit ca un centimetru cub). Un kg / m3 este egal cu 1.000 g / cm3.
TL; DR (Prea lung; nu a citit)
TL; DR
Folosiți expresia:
m = ρV
Pentru a converti de la m3 în volum (V) la masă (m) în kilograme. Densitate (ρ) variază pentru diferite substanțe, astfel încât va trebui să căutați acest lucru pentru substanța în cauză pentru a finaliza calculul.
Derivarea masei din volum
Spuneți că vi se oferă un volum cunoscut al unei substanțe (apă sau un alt fluid, un metal sau orice altceva presupus că are o distribuție uniformă sau aproape uniformă a materiei) și i se cere să calculeze masa acesteia. Pentru a face acest lucru, pe baza relațiilor stabilite mai sus, trebuie să cunoașteți densitatea substanțelor și numai densitatea acestora.
De la densitate (ρ) este masa (m) împărțit în volum (V), apoi masa este egală cu volumul densității timpului:
ρ = m/V
Asa de
m = ρV
Densitățile din lumea reală
Diferite tabele online includ densitățile substanțelor comune. De exemplu, apa simplă la o temperatură de 4 ° C are o densitate de 1.000 kg / m3 sau 1 g / ml, din nou prin definiție. Uleiurile sunt mai puțin dense decât apa, motiv pentru care componența de ulei a unei pansamente de salată precum italienii plutește în partea de sus a amestecului. Laptele, care este compus aproape în totalitate din apă, dar include zaharuri, proteine și (de obicei) grăsimi, are o densitate de 1,03 ori mai mare decât cea a apei.
Metalele sunt, de regulă, mai dense decât lichidele și variază foarte mult de la unul la altul. Aurul, de exemplu, are o densitate de 19,3 g / ml. Aceasta înseamnă că 1 m3 de aur are o masă de 1.000 x 19,3 = 19,300 kg. Deoarece 1 kg = 2,204 lb, o porție de aur un metru pe un metru pe un metru (aproximativ dimensiunea unei mese mici) ar avea o masă de 42.537 de kilograme, peste 21 de tone.
Aplicații
Întrucât o navă modernă este construită în principal din metal, cum plutește? Pentru ca ceva să plutească în apă, trebuie să aibă mai puțin masă decât apa pe care o deplasează. Acest lucru se realizează ca urmare a întregului spațiu gol inclus în construcția navelor, cum ar fi spațiul dintre straturile unei căști ale navelor. Când o barcă metalică, cum ar fi o canoe este introdusă în apă, aceasta începe să se scufunde, deoarece metalul solid este ceea ce contactează mai întâi apa. Dar pentru că per total densitatea canoe este mai mică decât cea a unui volum echivalent de apă, chiar cu unul sau doi pasageri adăugați, cea mai mare parte a acesteia rămânând deasupra suprafeței apelor.