Kami menerangkan apa itu ketumpatan dan jenis ketumpatan yang wujud. Contoh ketumpatan mutlak bahan yang berbeza.
Apakah ketumpatan jirim?
Ketumpatan ialah kuantiti skalar, yang sering digunakan dalam fizikal dan juga kimia, yang merujuk kepada jumlah jisim terdapat dalam badan atau a bahan ditentukan oleh unit isipadu. Ia biasanya diwakili oleh simbol ρ.
Dua badan atau bahan yang sama saiz dan perkadaran boleh membentangkan ketumpatan berbeza, dan ini diukur melalui ketumpatan purata, iaitu nisbah antara jisim badan dan isipadu yang ia duduki di angkasa, mengikut formula berikut:
di mana m ialah jisim dan V itu isipadu, jadi unit bagi pengukuran ketumpatan dalam Sistem antarabangsa Ia akan menjadi kilogram per meter padu (kg / m3) atau unit ukuran yang setara.
Variasi daripada suhu Y Tekanan mempengaruhi pengukuran ketumpatan sesuatu bahan.
Ketumpatan jirim sering dikaitkan dengan kisah ahli falsafah Yunani Archimedes, yang kononnya ditugaskan untuk menentukan sama ada mahkota raja telah ditempa menggunakan emas tulen atau sama ada ia diperbuat daripada aloi dengan yang lain logam.
Semasa mandi rendaman, Archimedes menyedari bahawa dia boleh mengira isipadu korona dengan merendamnya dalam air dan mengukur anjakan daripada cecair, tanpa perlu mencairkan atau memecahkannya. Kemudian dia boleh menimbang mahkota (untuk mempunyai jisimnya) dan menentukan, menggunakan formula yang diperincikan di atas, ketumpatan mahkota. Dia membandingkan nilai ketumpatan dikira mahkota dengan ketumpatan emas tulen (yang malar), dan dengan cara ini dia tahu jika ia adalah emas tulen atau aloi, kerana ketumpatan emas akan berubah-ubah apabila dicampur. dengan logam lain.
Jenis ketumpatan
Terdapat beberapa jenis ketumpatan jirim:
- Ketumpatan mutlak. Kami biasanya bercakap tentang ketumpatan mutlak apabila kami menggunakan istilah tersebut ketumpatan, dan ia adalah magnitud intensif yang dikira, seperti yang kami katakan di atas, daripada isipadu dan doh. Unit ukurannya dalam SI ialah (kg / m3).
- Ketumpatan relatif. Jenis lain ini, sebaliknya, timbul daripada perbandingan antara ketumpatan bahan yang dimaksudkan dan beberapa yang lain yang berfungsi sebagai rujukan, jadi ia adalah kuantiti tanpa dimensi (tanpa unit). Untuk cecair Y padu, ketumpatan air digunakan sebagai rujukan (pada 1atm dan 4 ° C), manakala untuk gas ketumpatan udara (pada 1atm dan 0 ° C). Ia dikira seperti berikut:
di mana 𝛒r ialah ketumpatan relatif, 𝛒 ialah ketumpatan mutlak dan 𝛒0 ialah ketumpatan bahan rujukan. - Ketumpatan ketara. Ia digunakan untuk bahan heterogen, serta kepada yang berliang, yang campuran Ia menjejaskan ketumpatan (menjadi kurang daripada jika setiap elemen dipadatkan secara berasingan). Oleh itu, jenis ketumpatan ini tidak bergantung pada sifat jirim, tetapi pada cara ia disusun. Sebagai contoh, jika kita mempunyai bahan terhidrat, ketumpatan ketaranya ialah:
dengan 𝛒a ialah ketumpatan ketara bahan, mh ialah jisim bahan kering dan V0 ialah isipadu bahan terhidrat, iaitu tanpa pengeringan.
Contoh ketumpatan
Beberapa contoh ketumpatan mutlak unsur dan bahan yang berbeza (dinyatakan dalam unit yang sesuai) boleh:
- Magnesium (Mg). 1,738 g / cm3
- Kalsium (Ca). 1.54 g / cm3
- Besi (Fe). 7.874 g / cm3
- Molibdenum (Mo). 10.22 g / cm3
- Perak (Ag). 10.5 g / cm3
- Emas (Au). 19.3 g / cm3
- Iridium (Pergi). 22.562 g / cm3
- Dubnio (Db). 29.3 g / cm3
- Bohrio (Bh). 37.1 g / cm3
- air (H2O). 1 g / cm3
- Minyak. 0.92 g / cm3
- Udara. 1,225 kg / m3