Физичка формула за просечна густина. Единици за густина

Еден од најважните контролирани индикатори во производството на козметика и додатоци во исхраната е густината. Во зависност од производот што се произведува, специјалистите на компанијата „ Королев Фарм» користат неколку поими и дефиниции за густина.

Појасна дефиниција на концептот на густина бара појаснување на формулацијата на овој термин:

Со таква ограничувачка транзиција, неопходно е да се земе предвид дека на атомско ниво секое тело е нехомогено, и затоа е неопходно да се фокусираме на волуменот што се користи за соодветниот физички модел што се користи.

  • Масовна густина - густината на различни волуменски материјали (шеќер, лактоза, скроб итн.) се подразбира како количина на овој прав (насипниот производ) што е во слободно наполнета состојба во одредена единица волумен.
  • Релативната густина е односот на два концепта, т.е. термини, и може да се смета како однос на волуметриска, односно волуменска густина до вистинската густина.

Густината на производот е важен параметар во производството на козметички производи, бидејќи тоа влијае изгледпроизвод, неговите органолептички својства, тежината и цената на готовиот производ. Многу е важно да се земе предвид густината на производот при пакување на произведените производи во шишиња, цевки, тегли итн.

На пример, густината на кремите е помала од една. По правило, густината на кремот е во опсег од 0,96 - 0,98 g/cm3. Во согласност со тестовите, при густина од 0,96 и волумен од 50 ml, масата на кремот ќе биде 48 g, а при густина од 0,98 масата се зголемува на 49 g.

Густината на шампоните, напротив, е поголема или еднаква на единството, таа е во опсег од 1,0 - 1,04 g/cm 3 . Истражувањата покажуваат дека со густина од 1,0 и волумен од 100 ml, масата на шампонот во пакувањето ќе биде 100 g, а со густина од 1,04 веќе е 104 g.

Како што веќе беше споменато, густината се дефинира како однос на телесната маса со зафатениот волумен. Затоа, нумеричките вредности на густината на супстанцијата ја покажуваат масата на прифатениот или наведениот единичен волумен на оваа супстанција. Како што може да се види од горниот пример, густината на металот, во овој случај леано железо, е 7 kg/dm 3. Излегува дека 1 dm 3 леано железо има маса од 7 kg. Да ја споредиме густината на водата од чешма - 1 kg/l. Од овој пример произлегува дека масата на 1 литар вода од чешма е 1 кг. Истиот волумен на различни супстанции или супстанции имаат различна тежина.
Познато е дека како што се намалува температурата, се зголемува густината на телата.

Постојат два главни методи за одредување на густината на супстанцијата: хидрометриски и пикнометриски. Хидрометар се користи за мерење на густината на различни течности, а пикнометар за мерење на густината на креми, мелеми, гелови и пасти за заби.

Врз основа на измерената густина на козметичките производи според табелите договорени во претпријатието „Граници на дозволени отстапувања на нето содржината од номиналната количина“ во согласност со ГОСТ 8.579-2002 „Барања за количината на пакувана стока во пакување од која било тип при нивното производство, пакување, продажба и увоз“ се утврдуваат дозволените отстапувања на нето-содржината на производот од номиналната вредност.

Хидрометар е уред кој се користи за мерење на густината на различни течности и течни материи. Како по правило, тоа е стаклена цевка, чиј долен дел е значително проширен во дијаметар. При калибрација, проширениот дел се полни со шут или жива, која се користи за да се постигне одредена маса. На врвот на хидрометарот има градуирана скала во одредени соодветни вредности на густина. Бидејќи густината на течностите и течните материи значително зависи од температурата, хидрометарот е или опремен со термометар или температурата на течноста се мери истовремено со друг термометар.

За спроведување на постапката за мерење на густината на течна супстанција или течност, чист хидрометар внимателно се става во доволно голема мерна чаша со течност, но така што хидрометарот слободно плови во него. Вредностите на густината се одредуваат со помош на хидрометарската скала на течноста лоцирана на долниот раб на менискусот.

Во физиката, хидрометар е уред кој се користи за одредување на вредноста на густината и, според тоа, одредување специфична тежинател.

Историчарите на науката веруваат дека хидрометарот како уред за мерења го измислила Хипатија, позната жена научник, астроном, математичар и филозоф, раководител на александриската школа за неоплатонизам. Благодарение на неа научна дејностДруги уреди беа измислени или подобрени: дестилатор, астролаб и планисфера.

Дизајнот на современите хидрометри, како и хидрометрите што се користеле во античко време, се заснова на добро познатиот хидростатички закон - Архимедов закон Како што е познато од основно училиште, законот на Архимед вели дека секое тело плови во течност и тоне толку длабоко. тоа што тежината на телото поместено од него станува течност еднаква на тежинатацелото тело лебди во оваа течност.

Интересни околности му претходеа на откривањето на законот на Архимед, кој го славеше научникот низ времето. „Еурека!“ извикуваат сите, наоѓајќи решение за тежок проблем, но на ова му претходи цела приказна.

Архимед служел на дворот на Хиеро II, тиранинот од Сиракуза, кој владеел од 270-215 п.н.е., а од 269 п.н.е. ја носел титулата крал. Хиерон бил познат како подмолен, алчен и сомнителен владетел.

Тој ги посомневал своите накитувачи дека при изработката на златни предмети мешале сребро во злато или уште полошо калај во благороден метал, што било причина за откривање на еден од физички закони. Тој му наложил на Архимед да ги разоткрие златарите, бидејќи бил сигурен дека кога му ја правеле круната, златарите украле злато.

За да се реши ова тешка задачаНеопходно е да се знае не само масата, туку и да се одреди волуменот на произведената круна, а тоа беше најтешкото нешто за последователно да се пресмета густината на металот. Круната има сложена и неправилна геометриска форма определувањето на нејзиниот волумен е многу тешка задача, чие решение Архимед размислувал долго време.

Решението го нашол Архимед на оригинален начин, кога се потопил во бања - нивото на водата нагло пораснало откако се потопил во водата. Телото на научникот помести еднаков волумен на вода. "Еурека!" – извика Архимед и истрча во палатата, како што вели легендата, без да се облече. Тогаш сè беше едноставно. Тој ја потопи круната во вода, го измери волуменот на поместената течност и на тој начин го одреди волуменот на круната.

Благодарение на ова, Архимед го открил принципот или, како што се нарекува и законот за пловност. Цврсто тело потопено во течност ќе помести волумен на течност еднаков на волуменот на телото потопено во течноста. Секое тело може да лебди во вода ако неговата просечна густина е помала од густината на течноста во која било ставено.

Законот на Архимед вели: на секое тело кое е потопено во течност или гас, дејствуваат пловни сили насочени нагоре и еднакви на тежината на течноста или гасот поместен од него.
До денес, човештвото успешно го применува знаењето стекнато од далечните предци во многу области на својата дејност, вклучително и во производството на козметика.

Како што веќе споменавме, пикнометар се користи и за мерење на густината. Мерењата на густината со помош на пикнометар се вршат на следниов начин.

Пред тестирањето, потребно е пикнометарот последователно да се исплакне со растворувач за да се отстранат трагите од супстанцијата за испитување, потоа со хромирана смеса, вода, алкохол, етер, потоа да се исуши до константна тежина и да се измери (резултатот од мерењето се запишува во грамови точно до четврто децимално место).

Пикнометарот се полни со дестилирана вода со помош на инка или пипета малку над ознаката, се затвора со затворач и се става 20 минути во термостат на температура од (20 ± 0,1) ° С.

Кога температурата ќе достигне (20 ± 0,1) ° C, потребно е нивото на водата во пикнометарот да се доведе до ознаката, брзо отстранувајќи го вишокот вода со помош на пипета или лента филтер-хартија валани во цевка или, додавајќи вода во ознаката, затворете го пикнометарот со затворач и ставете го пикнометарот во термостат со температура од (20 ± 0,1) °C 10 минути.

Извадете го пикнометарот од термостатот, измерете го, испразнете го од вода, исушете го, наполнете го пикнометарот со течноста за испитување и термостатирајте го.

Пресметајте ја густината () во g/cm3 користејќи ја формулата:

Каде: m 1 – маса на пикнометарот со течноста за испитување, g;
m 0 – маса на празен пикнометар, g;
m 2 - маса на пикнометар со вода, g;
А – корекција за аеростатските сили, пресметана со формулата:

A= 0,0012 x V.

Каде: V – волумен на пикнометар, cm 3;
0,0012 – густина на воздухот на 200C, g/cm3;
0,9982 – густина на вода на 200C, g/cm3;

Во компанијата KorolevPharm се користи експресен метод за мерење на густината на козметичките производи со густа конзистентност (емулзии, крем гелови, гелови, мелеми итн.). Нејзината суштина лежи во фактот дека за тестирање се користи калибриран шприц.

За да ја одредите густината, измерете го празниот шприц (резултатот од мерењето се запишува во грамови до втората децимална точка), наполнете го шприцот со дестилирана вода до максималната ознака, потоа темелно избришете ја површината на шприцот и повторно измерете.

Одредете го волуменот (V) на шприцот користејќи ја формулата:

Каде: m 1 - маса на шприц со вода (g), , 0,9982 - густина на вода на 200C, g/cm3;

Повторно измерете го празниот шприц (резултатот од мерењето се запишува во грамови точно до втората децимална точка), наполнете го шприцот со козметичка маса до максималната ознака, избегнувајќи ги воздушните меури.

Внимателно избришете ја површината на шприцот и повторно измерете ја.

Пресметајте ја густината () во g/cm3 користејќи ја формулата:

Каде, m 1 – маса на шприц со козметички производ (g), m 0 - маса на празен шприц (g), V – волумен на шприцот (cm 3)

Резултатот од тестот се зема како аритметичка средина на резултатите од две паралелни определувања, чиешто несовпаѓање не надминува 0,01 g/cm 3 .
Овој метод ви овозможува брзо да ја одредите густината на произведениот козметички производ.

Сè околу нас се состои од различни супстанции. Бродовите и бањите се изградени од дрво, железа и креветчиња се направени од железо, гуми на тркала и гуми на моливи се направени од гума. И разни предметиимаат различни тежини - секој од нас може лесно да носи сочна зрела диња од пазарот, но тежина со иста големина ќе мора да работи напорно.

Сите се сеќаваат на познатата шега: „Што е потешко? Килограм нокти или килограм пената? Повеќе нема да паѓаме на овој детски трик, знаеме дека тежината и на двајцата ќе биде иста, но јачината ќе биде значително различна. Па зошто се случува ова? Зошто различни тела и супстанции имаат различна тежина со иста големина? Или обратно, иста тежина со различни големини? Очигледно, постои некоја карактеристика што ги прави супстанциите толку различни едни од други. Во физиката оваа карактеристика се нарекува густина на материјата и се учи во седмо одделение.

Густина на супстанцијата: дефиниција и формула

Дефиницијата за густината на супстанцијата е како што следува: густината покажува колкава е масата на супстанцијата во единица волумен, на пример, во еден кубен метар. Значи, густината на водата е 1000 kg/m3, а мразот е 900 kg/m3, поради што мразот е полесен и е на врвот на резервоарите во зима. Односно, што ни покажува густината на материјата во овој случај? Густината на мраз од 900 kg/m3 значи дека коцка мраз со страни од 1 метар тежи 900 kg. А формулата за одредување на густината на супстанцијата е следна: густина = маса/волумен. Количините вклучени во овој израз се означени на следниов начин: маса - m, волумен на телото - V, а густината е означена со буквата ρ (грчката буква „rho“). И формулата може да се напише на следниов начин:

Како да се најде густината на супстанцијата

Како да се најде или пресмета густината на супстанцијата? За да го направите ова, треба да го знаете обемот на телото и телесната тежина. Односно, ја мериме супстанцијата, ја мериме, а потоа добиените податоци едноставно ги заменуваме во формулата и ја наоѓаме вредноста што ни треба. А како се мери густината на супстанцијата е јасно од формулата. Се мери во килограми на кубен метар. Понекогаш тие исто така користат вредност како грамови на кубен сантиметар. Претворањето на една вредност во друга е многу едноставно. 1 g = 0,001 kg и 1 cm3 = 0,000001 m3. Според тоа, 1 g/(cm)^3 =1000kg/m^3. Исто така, треба да се запомни дека густината на супстанцијата е различна во различни состојби на агрегација. Тоа е, во цврста, течна или гасовита форма. Густина цврсти материи, најчесто, поголема од густината на течностите и многу поголема од густината на гасовите. Можеби многу корисен исклучок за нас е водата, која, како што веќе разгледавме, тежи помалку во цврста отколку во течна состојба. Токму поради оваа чудна карактеристика на водата е можен живот на Земјата. Животот на нашата планета, како што знаеме, потекнува од океаните. И ако водата се однесува како и сите други супстанции, тогаш водата во морињата и океаните ќе замрзне, а мразот, кој е потежок од водата, ќе потоне на дното и ќе лежеше таму без да се топи. И само на екваторот, во мала колона вода, би постоел живот во форма на неколку видови бактерии. Така можеме да и кажеме благодарам на водата за нашето постоење.

Дозволете ни да поставиме железни и алуминиумски цилиндри со ист волумен на вагата (сл. 122). Рамнотежата на вагата е нарушена. Зошто?

Ориз. 122

Спроведување лабораториска работа, ја измеривте вашата телесна тежина споредувајќи ја тежината на тегови со вашата телесна тежина. Кога вагата била во рамнотежа, овие маси биле еднакви. Нерамнотежа значи дека масите на телата не се исти. Масата на железниот цилиндар е поголема од масата на алуминиумскиот цилиндар. Но, волумените на цилиндрите се еднакви. Тоа значи дека единица волумен (1 cm3 или 1 m3) железо има поголема маса од алуминиумот.

Масата на супстанцијата содржана во единица волумен се нарекува густина на супстанцијата. За да ја пронајдете густината, треба да ја поделите масата на супстанцијата со нејзиниот волумен. Густината е индицирана Грчко писмоρ (rho). Потоа

густина = маса/волумен

ρ = m/V.

Единицата за густина на SI е 1 kg/m3. Густини разни материиопределно експериментално и претставено во табела 1. Слика 123 ги прикажува масите на супстанциите што ви се познати во волумен V = 1 m 3.

Ориз. 123

Густина на цврсти материи, течности и гасови
(при нормален атмосферски притисок)



Како да разбереме дека густината на водата е ρ = 1000 kg/m3? Одговорот на ова прашање произлегува од формулата. Масата на вода во волумен V = 1 m 3 е еднаква на m = 1000 kg.

Од формулата за густина, масата на супстанцијата

m = ρV.

Од две тела со еднаков волумен, телото со поголема густина на материјата има поголема маса.

Споредувајќи ги густините на железо ρ l = 7800 kg/m 3 и алуминиум ρ al = 2700 kg / m 3, разбираме зошто во експериментот (види слика 122) масата на железен цилиндар се покажа како поголема од масата од алуминиумски цилиндар со ист волумен.

Ако волуменот на телото се мери во cm 3, тогаш за да се одреди телесната маса е погодно да се користи вредноста на густината ρ, изразена во g/cm 3.

Формулата за густина на супстанцијата ρ = m/V се користи за хомогени тела, односно за тела што се состојат од една супстанција. Тоа се тела кои немаат воздушни шуплини или не содржат нечистотии од други материи. Чистотата на супстанцијата се оценува според измерената густина. Дали, на пример, има некој евтин метал додаден во златна прачка?

Размислете и одговорете

  1. Како би се променила рамнотежата на вагата (види Сл. 122) ако наместо железен цилиндар на чаша се ставил дрвен цилиндар со ист волумен?
  2. Што е густина?
  3. Дали густината на супстанцијата зависи од нејзиниот волумен? Од масите?
  4. Во кои единици се мери густината?
  5. Како да се премести од единицата за густина g/cm 3 до единицата за густина kg/m 3?

Интересно е да се знае!

Како по правило, супстанцијата во цврста состојба има густина поголема отколку во течна состојба. Исклучок од ова правило е мразот и водата, кои се состојат од молекули H 2 O Густината на мразот е ρ = 900 kg/m 3, густината на водата? = 1000 kg/m3. Густината на мразот е помала од густината на водата, што укажува на помалку густо пакување на молекули (т.е. поголеми растојанија меѓу нив) во цврста состојба на супстанцијата (мраз) отколку во течна состојба (вода). Во иднина ќе сретнете многу други интересни аномалии(абнормалности) во својствата на водата.

Просечната густина на Земјата е приближно 5,5 g/cm 3 . Ова и други познат на наукатафактите ни овозможија да извлечеме некои заклучоци за структурата на Земјата. Просечната дебелина на земјината кора е околу 33 km. Земјината кора е составена првенствено од почва и карпи. Просечната густина на земјината кора е 2,7 g/cm 3, а густината на карпите што лежат директно под земјината кора, - 3,3 g/cm 3 . Но и двете од овие вредности се помали од 5,5 g/cm 3, односно помали од просечната густина на Земјата. Следи дека густината на супстанцијата се наоѓа во длабочините глобус, поголема од просечната густина на Земјата. Научниците сугерираат дека во центарот на Земјата густината на супстанцијата достигнува 11,5 g/cm 3, односно се приближува до густината на оловото.

Просечната густина на ткивото на човечкото тело е 1036 kg/m3, густината на крвта (на t = 20°C) е 1050 kg/m3.

Балса дрвото има мала густина на дрво (2 пати помала од плута). Од него се направени сплавови и појаси за спасување. Во Куба расте бодликавата коса Ешиномена, чие дрво има густина 25 пати помала од густината на водата, т.е. ρ = 0,04 g/cm 3 . Змиското дрво има многу висока густина на дрво. Едно дрво тоне во вода како камен.

Направете го тоа сами дома

Измерете ја густината на сапунот. За да го направите ова, користете правоаголна форма на сапун. Споредете ја густината што сте ја измериле со вредностите што ги добиле вашите соученици. Дали добиените вредности на густина се еднакви? Зошто?

Интересно да се знае

Веќе за време на животот на познатиот старогрчки научник Архимед (сл. 124) за него се формирале легенди, а причината за тоа биле неговите пронајдоци кои ги воодушевиле неговите современици. Една од легендите вели дека кралот на Сиракуза Херон II побарал од мислителот да утврди дали неговата круна е направена од чисто злато или дали златарот измешал значителна количина сребро во неа. Се разбира, круната мораше да остане недопрена. На Архимед не му било тешко да ја одреди масата на круната. Многу потешко беше точно да се измери волуменот на круната за да се пресмета густината на металот од кој е излеана и да се утврди дали е чисто злато. Тешкотијата беше што беше погрешна форма!

Ориз. 124

Еден ден, Архимед, впиен во мислите за круната, се капел, каде што дошол до брилијантна идеја. Волуменот на круната може да се одреди со мерење на волуменот на водата поместена од неа (запознат сте со овој метод за мерење на волуменот на телото неправилна форма). Откако го одредил волуменот на круната и неговата маса, Архимед ја пресметал густината на супстанцијата од која златарот ја направил круната.

Како што вели легендата, густината на супстанцијата на круната се покажа дека е помала од густината на чистото злато, а нечесниот златар бил фатен во измама.

Вежби

  1. Густината на бакар е ρ m = 8,9 g/cm 3, а густината на алуминиумот е ρ al = 2700 kg/m 3. Која супстанца е погуста и колку пати?
  2. Одреди ја масата на бетонска плоча чиј волумен е V = 3,0 m 3.
  3. Од која супстанца е направена топка со волумен V = 10 cm 3 ако неговата маса m = 71 g?
  4. Одреди ја масата на прозорското стакло чија должина a = 1,5 m, висина b = 80 cm и дебелина c = 5,0 mm.
  5. Вкупна маса N = 7 идентични листови од кровно железо m = 490 kg. Големината на секој лист е 1 x 1,5 m Одредете ја дебелината на листот.
  6. Цилиндрите од челик и алуминиум имаат иста површина пресеки масите. Кој цилиндар има поголема висина и за колку?

Слика 1. Табела на густини на некои супстанции. Автор24 - онлајн размена на студентски трудови

Сите тела во светот околу нас имаат различни големини и волумени. Но, дури и со истите волуметриски податоци, масата на супстанции значително ќе се разликува. Во физиката, овој феномен се нарекува густина на материјата.

Густината е основен физички концепт кој дава идеја за карактеристиките на која било позната супстанција.

Дефиниција 1

Густината на супстанцијата е физичка големина што ја покажува масата на одредена супстанција по единица волумен.

Единиците за волумен во однос на густината на супстанцијата обично се кубен метар или кубен сантиметар. Одредувањето на густината на супстанцијата се врши со помош на специјална опрема и уреди.

За да се одреди густината на супстанцијата, неопходно е да се подели масата на нејзиното тело со сопствен волумен. При пресметување на густината на супстанцијата, се користат следните вредности:

телесна тежина ($m$); волумен на телото ($V$); густина на телото ($ρ$)

Забелешка 1

$ρ$ е буква од грчката азбука „rho“ и не треба да се меша со слична ознака за притисок - $p$ („пех“).

Формула за густина на супстанција

Густината на супстанцијата се пресметува со помош на системот за мерење SI. Во него, единиците за густина се изразуваат во килограми на кубен метар или грами на кубен сантиметар. Можете исто така да користите кој било систем за мерење.

Супстанцијата има различни степени на густина ако е во различни состојби на агрегација. Со други зборови, густината на супстанцијата во цврста состојба ќе биде различна од густината на истата супстанција во течна или гасовита состојба. На пример, водата се карактеризира со густина во обичните течна состојба 1000 килограми на кубен метар. Во замрзната состојба, водата (мразот) веќе ќе има густина од 900 килограми на метар кубен. Водената пареа при нормален атмосферски притисок и температура блиску до нула степени ќе има густина од 590 килограми на метар кубен.

Стандардната формула за густината на супстанцијата е како што следува:

Покрај стандардната формула, која се користи само за цврсти материи, постои формула за гас во нормални услови:

$ρ = M / Vm$, каде што:

  • $M$ е моларната маса на гасот,
  • $Vm$ е моларниот волумен на гасот.

Постојат два вида цврсти материи:

  • порозна;
  • рефус.

Забелешка 2

Нивните физички карактеристикидиректно влијае на густината на супстанцијата.

Густина на хомогени тела

Дефиниција 2

Густината на хомогени тела е односот на масата на телото и неговиот волумен.

Концептот на густина на супстанција вклучува дефиниција за густина на хомогено и рамномерно распоредено тело со хетерогена структура, кое се состои од оваа супстанца. Ова е постојана вредност и за подобро разбирање на информациите што се формираат специјални маси, каде што се собираат сите заеднички материи. Вредностите за секоја супстанција се поделени на три компоненти:

  • густина на тело во цврста состојба;
  • густина на тело во течна состојба;
  • густина на тело во гасовита состојба.

Водата е прилично хомогена супстанција. Некои супстанции не се толку хомогени, па за нив се одредува просечната густина на телото. За да се изведе оваа вредност, неопходно е да се знае резултатот ρ на супстанцијата за секоја компонента посебно. Лабавите и порозни тела имаат вистинска густина. Се одредува без да се земат предвид празнините во неговата структура. Специфичната тежина може да се пресмета со делење на масата на супстанцијата со целиот волумен што го зафаќа.

Слични вредности се поврзани едни со други со коефициентот на порозност. Тој го претставува односот на волуменот на празнините со вкупниот волумен на телото што моментално се испитува.

Густината на супстанциите зависи од многу дополнителни фактори. Голем број од нив истовремено ја зголемуваат оваа вредност за некои супстанции, а ги намалуваат за други. При ниски температури, густината на супстанцијата се зголемува. Некои супстанции се способни да реагираат на промените во температурата на различни начини. Во овој случај, вообичаено е да се каже дека густината се однесува аномално на одреден температурен опсег. Таквите супстанции често вклучуваат бронза, вода, леано железо и некои други легури. Густината на водата е највисок показателна 4 Целзиусови степени. Со дополнително загревање или ладење, овој индикатор исто така може значително да се промени.

Метаморфозите со густината на водата се случуваат за време на преминот од една состојба на агрегација во друга. Индикаторот ρ ги менува своите вредности во овие случаи нагло. Прогресивно се зголемува за време на преминот во течност од гасовита состојба, како и во моментот на кристализација на течноста.

Има многу исклучителни случаи. На пример, силиконот има вредности со мала густина кога се зацврстува.

Мерење на густината на материјата

За ефикасно мерење на густината на супстанцијата, обично се користи специјална опрема. Се состои од:

Ако супстанцијата што се испитува е во цврста состојба, тогаш како мерен уред се користи мерка во форма на сантиметар. Ако супстанцијата за испитување е во течност состојба на агрегација, потоа за мерења се користи волуметриска колба.

Прво, треба да го измерите волуменот на телото со помош на сантиметар или мерна колба. Истражувачот ја набљудува мерната скала и го евидентира добиениот резултат. Ако се испита дрвена греда во форма на коцка, тогаш густината ќе биде еднаква на вредноста на страната подигната до третата моќност. При проучување на течност, потребно е дополнително да се земе предвид масата на садот со кој се прават мерењата. Добиените вредности мора да се заменат во универзална формулаврз основа на густината на супстанцијата и пресметајте го индикаторот.

За гасови, пресметувањето на индикаторот е многу тешко, бидејќи е неопходно да се користат различни мерни инструменти.

Обично, хидрометар се користи за пресметување на густината на супстанциите. Тој е дизајниран да добива резултати од течности. Вистинската густина се проучува со помош на пикнометар. Почвите се испитуваат со помош на дупчалки Качински и Сејделман.

ДЕФИНИЦИЈА

Густинае скаларна физичка големина, која се дефинира како однос на масата на телото со волуменот што го зафаќа.

Оваа количина обично се означува со грчката буква r или со латинските букви D и г. Мерната единица за густина во системот SI обично се смета за kg/m3, а во GHS - g/cm3.

Густината може да се пресмета со формулата:

Односот на масата на даден гас со масата на друг гас земен во ист волумен, на иста температура и ист притисок се нарекува релативна густина на првиот гас со вториот.

На пример, во нормални услови, масата на јаглерод диоксид во волумен од 1 литар е 1,98 g, а масата на водородот во истиот волумен и под исти услови е 0,09 g, од што густината на јаглерод диоксид со водород ќе биде: 1,98 / 0. 09 = 22.

Како да се пресмета густината на супстанцијата

Да ја означиме релативната густина на гасот m 1 / m 2 со буквата D. Потоа

Според тоа, моларната маса на гасот е еднаква на неговата густина во однос на густината на друг гас, помножена со моларна масавтор гас.

Честопати густината на различни гасови се одредуваат во однос на водородот, како најлесниот од сите гасови. Бидејќи моларната маса на водородот е 2,0158 g/mol, во овој случај равенката за пресметување на моларните маси ја има формата:

или, ако ја заокружиме моларната маса на водородот на 2:

Пресметувајќи, на пример, користејќи ја оваа равенка моларната маса на јаглерод диоксид, чија густина за водород, како што е наведено погоре, е 22, наоѓаме:

M(CO 2) = 2 × 22 = 44 g/mol.

Примери за решавање проблеми

ПРИМЕР 1

Вежбајте Пресметајте го волуменот на водата и масата на натриум хлорид NaCl што ќе бидат потребни за подготовка на 250 ml од 0,7 М раствор. Земете ја густината на растворот еднаква на 1 g/cm. Што е масен уделнатриум хлорид во овој раствор?
Решение Моларна концентрацијараствор еднаков на 0,7 M покажува дека 1000 ml раствор содржи 0,7 mol сол. Потоа, можете да ја дознаете количината на сол супстанција во 250 ml од овој раствор:

n(NaCl) = V раствор (NaCl) × C M (NaCl);

n (NaCl) = 250 × 0,7 / 1000 = 0,175 mol.

Да ја најдеме масата од 0,175 mol натриум хлорид:

M(NaCl) = Ar(Na) + Ar(Cl) = 23 + 35,5 = 58,5 g/mol.

m(NaCl) = n(NaCl) × M(NaCl);

m(NaCl) = 0,175 × 58,5 = 10,2375 g.

Да ја пресметаме масата на вода потребна за да се добијат 250 ml 0,7 M раствор на натриум хлорид:

r = m раствор / V;

m раствор = V ×r = 250 × 1 = 250 g.

m(H 2 O) = 250 - 10,2375 = 239,7625 g.

Одговори Масата на водата е 239,7625 g, волуменот е иста вредност, бидејќи густината на водата е 1 g / cm

ПРИМЕР 2

Вежбајте Пресметајте го волуменот на водата и масата на калиум нитрат KNO 3 што ќе бидат потребни за подготовка на 150 ml од 0,5 M раствор. Земете ја густината на растворот еднаква на 1 g/cm. Колкав е масениот удел на калиум нитрат во таков раствор?
Решение Моларна концентрација на раствор еднаква на 0,5 M покажува дека 1000 ml раствор содржи 0,7 mol сол. Потоа, можете да ја дознаете количината на сол во 150 ml од овој раствор:

n(KNO 3) = V раствор (KNO 3) × C M (KNO 3);

n(KNO 3) = 150 × 0,5 / 1000 = 0,075 mol.

Да ја најдеме масата од 0,075 mol калиум нитрат:

M(KNO 3) = Ar(K) + Ar(N) + 3×Ar(O) = 39 + 14 + 3×16 = 53 + 48 = 154 g/mol.

m(KNO 3) = n(KNO 3) × M(KNO 3);

m(KNO 3) = 0,075 × 154 = 11,55 g.

Да ја пресметаме масата на вода потребна за да се добијат 150 ml од 0,5 M раствор на калиум нитрат:

r = m раствор / V;

m раствор = V ×r = 150 ×1 = 150 g.

m(H2O) = m раствор - m(NaCl);

m(H 2 O) = 150 - 11,55 = 138,45 g.

Одговори Масата на водата е 138,45 g, волуменот е иста вредност, бидејќи густината на водата е 1 g / cm