Chúng tôi giải thích mật độ là gì và những loại mật độ nào tồn tại. Ví dụ về khối lượng riêng tuyệt đối của các chất khác nhau.
Mật độ của vật chất là gì?
Mật độ là một đại lượng vô hướng, thường được sử dụng trong thuộc vật chất và hóa học, đề cập đến số lượng khối lượng hiện diện trong một cơ thể hoặc một chất xác định bằng khối lượng đơn vị. Nó thường được biểu thị bằng ký hiệu ρ.
Hai vật thể hoặc chất có cùng kích thước và tỷ lệ có thể trình bày mật độ khác nhau, và điều này được đo lường thông qua mật độ trung bình, là tỷ số giữa khối lượng của một cơ thể và âm lượng mà nó chiếm trong không gian, theo công thức sau:
trong đó m là khối lượng và V là âm lượng, vì vậy đơn vị của đo đạc mật độ trong Hệ thống quốc tế Nó sẽ là kilôgam trên mét khối (kg / m3) hoặc các đơn vị đo lường tương đương.
Các biến thể của nhiệt độ Y Sức ép ảnh hưởng đến phép đo khối lượng riêng của một chất.
Mật độ của vật chất thường gắn liền với câu chuyện của nhà triết học Hy Lạp Archimedes, người được cho là có nhiệm vụ xác định xem chiếc vương miện của nhà vua có được rèn bằng vàng nguyên chất hay không hay nó được làm từ hợp kim với những người khác kim loại.
Trong khi ngâm mình trong bồn nước, Archimedes nhận ra rằng ông có thể tính thể tích của vầng hào quang bằng cách nhúng nó vào Nước uống và đo lường sự dời chỗ của chất lỏng, mà không cần phải nấu chảy hoặc phá vỡ nó. Sau đó, anh ta có thể cân chiếc vương miện (để có khối lượng của nó) và xác định, sử dụng công thức chi tiết ở trên, khối lượng riêng của vương miện. Ông so sánh các giá trị của mật độ tính toán của vương miện với mật độ của vàng nguyên chất (là một hằng số), và bằng cách này, ông biết đó là vàng nguyên chất hay hợp kim, vì mật độ của vàng sẽ thay đổi khi trộn lẫn. với các kim loại khác.
Các loại mật độ
Có một số loại mật độ vật chất:
- Mật độ tuyệt đối. Chúng ta thường nói về mật độ tuyệt đối khi chúng ta sử dụng thuật ngữ Tỉ trọngvà nó là cường độ chuyên sâu được tính toán, như chúng tôi đã nói ở trên, từ âm lượng và bột. Đơn vị đo của nó trong SI là (kg / m3).
- Mật độ tương đối. Mặt khác, loại khác này phát sinh từ sự so sánh giữa khối lượng riêng của chất được đề cập và một số chất khác dùng làm tham chiếu, vì vậy nó là đại lượng không thứ nguyên (không có đơn vị). Cho chất lỏng Y cứng, tỷ trọng của nước được sử dụng làm tham chiếu (ở 1atm và 4 ° C), trong khi đối với khí, tỷ trọng của không khí (ở 1atm và 0 ° C). Nó được tính như sau:
trong đó 𝛒r là khối lượng riêng tương đối, 𝛒 là khối lượng riêng tuyệt đối và 𝛒0 là khối lượng riêng của chất chuẩn. - Mật độ rõ ràng. Nó được áp dụng cho các vật liệu không đồng nhất, cũng như các vật liệu xốp, có hỗn hợp Nó ảnh hưởng đến mật độ (nhỏ hơn nếu mỗi phần tử được nén riêng biệt). Do đó, loại mật độ này không phụ thuộc vào bản chất của vật chất, mà phụ thuộc vào cách nó được sắp xếp. Ví dụ, nếu chúng ta có một vật liệu ngậm nước, mật độ biểu kiến của nó sẽ là:
trong đó 𝛒a là mật độ biểu kiến của vật liệu, mh là khối lượng của vật liệu đã sấy khô và V0 là thể tích của vật liệu ngậm nước, tức là không làm khô.
Ví dụ về mật độ
Một số ví dụ về mật độ tuyệt đối của các nguyên tố và chất khác nhau (được biểu thị bằng các đơn vị thích hợp của chúng) có thể là:
- Magie (Mg). 1,738 g / cm3
- Canxi (Ca). 1,54 g / cm3
- Sắt (Fe). 7,874 g / cm3
- Molypden (Mo). 10,22 g / cm3
- Bạc (Ag). 10,5 g / cm3
- Vàng (Au). 19,3 g / cm3
- Iridium (Đi). 22,562 g / cm3
- Dubnio (Db). 29,3 g / cm3
- Bohrio (Bh). 37,1 g / cm3
- Nước uống (H2O). 1 g / cm3
- Dầu. 0,92 g / cm3
- Không khí. 1,225 kg / m3