Плотность показывает что

Плотность и относительная плотность 2019

Тела того же объема, которые состоят из разных суспензий, имеют разные массы. Масса и объем определяют физический размер, который называется плотностью, и характерен для каждого вещества.

Отношение массы и объема представляет собой постоянный размер, называемый плотностью.

Относительная плотность – это отношение плотности этого вещества к определенной температуре и плотности воды при той же температуре или некоторой другой температуре, используемой в качестве эталона.

Что такое плотность?

Если мы поместим алюминиевую плиту (в виде квадрата) с одной стороны шкалы баланса, а с другой, плитки из дерева того же объема, мы увидим, что их массы не совпадают. Алюминиевая плитка будет иметь большую массу.

Причины того, что одинаковые объемы алюминия и дерева имеют разные массы, являются их плотностью. Чем больше масса тела (в том же объеме), тело будет иметь более высокую плотность. Плотность пропорциональна массе тела.

В нашем эксперименте плотность алюминия выше.

Чтобы показать, насколько плотность зависит от объема тела, мы сообщим следующее: по обеим сторонам весов мы ставим лабораторное стекло. В одном из стаканов мы наливаем воду до отметки 100 мл, а в другой наполним песок, пока обработчик не достигнет нуля, пока мы не получим такую ​​же массу песка и воды.

Мы заметим, что объем песка меньше и может быть прочитан из стекла. Чем меньше объем (при одном и том же весе), плотность будет больше. Плотность обратно пропорциональна объему тела. Тело с меньшим объемом будет иметь более высокую плотность, если их массы одинаковы.

Физический аспект, определяемый по массе и объему, называется плотностью тела (или вещества). Плотность представляет собой физический размер и обозначается греческой буквой ρ (ro) и представляет собой важное свойство каждого тела или вещества. Плотность показывает, сколько массы определенного вещества находится в единицах объема (1 м3). Масса 1 м3 золота составляет 19.

300 кг, а масса 1 м3 воды – 1000 кг. Плотность равна массе тела, помещенной в 1 м3 объем. Плотность тела получается, когда масса тела делится на его объем:. Единица плотности представляет собой килограмм на кубический метр, и это производная единица. В дополнение к этому устройству используется единица грамма на кубический сантиметр. Связь между этими двумя единицами:.

Плотность жидкостей определяется так же, как плотность твердых тел при использовании формулы плотности. По сравнению с твердыми телами, способ измерения массы и объема жидкостей различен. Объем жидкости измеряется градуированным цилиндром. Плотность иногда рассматривается как отношение веса / объема. Это известно как удельный вес.

В этом случае единицы измерения составляют Ньютон на кубический метр (Н / м3).

Что такое относительная плотность?

В практике также используется термин относительная плотность (относительная плотность представляет собой отношение плотности этого вещества при определенной температуре, к плотности воды при той же или некоторой другой температуре) (d = ρ / ρ0).

Определение относительной плотности проводят путем определения отношения массы к определенному объему испытываемого раствора и массы того же объема воды при температуре 20 ° С. Относительная плотность безразмерна.

Плотность и относительную плотность при 20 ° C измеряют на экспериментальной выборке с использованием эталонного метода (пикометрии) или обычного метода (гидрометрия или денситометрия с использованием гидростатического масштаба).

1. Определение плотности и относительной плотности

Плотность – это отношение массы к объему тела.

С другой стороны, относительная плотность представляет собой соотношение между плотностью объекта (вещества) и плотностью какого-либо другого эталонного объекта (вещества) при некоторой заданной температуре.

Плотность измеряется, а относительная плотность безразмерна. Плотность уникальна для каждого тела, тогда как одно и то же тело может иметь множество относительных плотностей (по сравнению с различными опорными телами).

Плотность относительно относительной плотности

Соотношение массы и объема	Соотношение плотности вещества и плотности эталонного вещества (обычно вода при
(также широко используется)	Не имеет единицы (безразмерных)
Также рассматривается как удельный вес	Также рассматривается как удельный вес
Уникально для каждого тела	Относительная плотность может быть найдена по сравнению с многочисленными другими справочными органами

Резюме плотности и относительной плотности

• Плотность по определению является отношением массы и объема тела. SI размер плотности – килограмм на кубический метр – кг / м3, Плотность является постоянной характеристикой тела, но поскольку она зависит от температуры, плотность обычно объявляется вместе с температурой, при которой она определяется. Плотность вещества зависит от состава, температуры, физического состояния, аллотропной формы, электрического поля и т. Д. Плотность иногда рассматривается как удельный вес с единицей измерения Ньютона на кубический метр.
• Относительная плотность – это отношение плотности измеряемого вещества к плотности какого-либо другого эталонного вещества при данной температуре (обычно вода). Вещество можно сравнить с многочисленными эталонными веществами, имея при этом разные относительные плотности. Относительная плотность иногда рассматривается как удельный вес.

Источник: https://ru.esdifferent.com/difference-between-density-and-relative-density

Плотность человеческого тела: среднее значение для мужчин и женщин

Плотность человеческого тела является важной характеристикой здоровья организма, поэтому полезно знать, как ее вычислять. Более того, эта величина имеет принципиальное значение в некоторых видах спорта. Рассмотрим подробнее этот вопрос в статье.

Плотность, как физическая величина

В физике под плотностью понимают коэффициент, связывающий в единое равенство массу и объем тела. Формула для этой величины имеет вид: ρ = m/V. То есть ее можно вычислить, если точно знать массу измеряемого объекта и объем, который он в пространстве занимает.

Поскольку масса измеряется в килограммах, а объем – в кубических метрах, то единицами плотности будут кг/м3 либо г/см3.

Средняя плотность человеческого тела и здоровье

Перед тем, как перейти к рассмотрению плотности человека, необходимо напомнить, что наше тело состоит из следующих основных тканей:

• жировой;
• мышечной;
• костной.

Каждая из них содержит в себе воду. Меньше всего жидкости находится в костях, затем, в жировой ткани. Больше всего воды содержат мышцы. Если из полной массы человека вычесть вес жировой ткани, то получится цифра, которую принято называть сухой массой тела.

В 60-е годы прошлого века в результате изучения высушенных человеческих трупов трех белых людей ученые установили, что средняя плотность жира у них составляла 0,901 г/см3, эта величина для сухой массы оказалась равной 1,100 г/см3. Тем не менее, более поздние исследования показали, что плотность массы сухой в действительности варьируется в пределах 1,082 г/см3 до 1,113 г/см3.

О чем говорят эти данные? Все просто, чем меньше средняя плотность человека, тем больше в его теле содержится жира, а значит, тем выше риски возникновения сердечнососудистых заболеваний.

Конкретная цифра для плотности

Конкретное значение величины плотности, по которой можно сказать, что она является нормальной, привести затруднительно. Связано это с огромным числом факторов, влияющих на ее значение. Здесь следует учитывать минеральный состав кости, мышечную массу, вес жировой ткани, значения которых варьируются в зависимости от возраста, пола и индивидуальных особенностей организма.

Тем не менее можно привести некоторые данные, собранные из ряда литературных источников. Одни из них выдают цифру для средней плотности человеческого тела 1070 кг/м3. Другие говорят, что ее минимальные значения равны 930-940 кг/м3.

Такой разброс значений связан с одним простым фактом: плотность человека может значительно уменьшиться, если он наполнит свои легкие воздухом.

Так, плотность человеческого тела 1070 кг/м3 говорит о том, что он полностью выдохнул воздух из легких, наоборот, значение 930 кг/м3 получается при полном вдохе.

Как было выше сказано, для этого следует измерить массу и объем тела. С массой не возникает никаких проблем, достаточно лишь встать на весы и сразу же получить точное значение в килограммах. С измерением объема дело обстоит сложнее.

Объем тела абсолютно любой сложной формы можно точно определить, если погрузить его в жидкость, например, в воду. Тогда количество жидкости, которое вытеснило полностью погруженное тело, будет точно равно искомому показателю.

Это свойство используют для определения объема человека, которого садят на специальный стул, просят выдохнуть вес воздух из легких, а затем, погружают в воду.

Измерив его вес под водой, можно получить соответствующую цифру для определения нужного показателя.

Плотность и плавательная способность человека

Как выше было отмечено, если человек делает глубокий вдох, то его средняя плотность падает ниже 1 г/см3. В свою очередь из закона Архимеда следует, что если средняя плотность тела превышает это значение для жидкости, в которой оно находится, то это тело неминуемо будет тонуть.

Плотность пресной воды составляет 1 г/см3, поэтому если человек наполнит свои легкие воздухом, то он никогда не утонет. Заметим, что морская вода содержит большое количество солей, которые повышают ее плотность. В некоторых случаях это повышение превышает значения 1070 кг/м3, поэтому человек может лежать в такой воде, не боясь утонуть даже при полном выдохе.

Ярким примером является Мертвое море, плотность воды в нем составляет 1240 кг/м3.

Также любопытно вопрос этого пункта рассмотреть с точки зрения пола человека. Женский организм в среднем содержит больше жировой ткани, чем мужской. Жир – это относительно неплотная материя (0,901 г/см3), это означает, что представительницам прекрасного пола легче держаться на воде, чем мужчинам.

Средняя плотность мужчины и женщины: расчет

Приведенные выше значения указывают, что при выдохе, средняя плотность человеческого тела составляет 1070 кг/м3. Однако не указана эта величина для женщин и мужчин.

В этом пункте статьи попытаемся получить ее для каждого пола, основываясь на приведенных выше цифрах.

Также учтем, что в здоровом состоянии процентное содержание жира в организме мужчины составляет 15,5%, а для женщины эта цифра равна 22,5% (эти значения являются средними для соответствующих нормальных пределов).

Получим для начала формулу для средней плотности. Пусть масса тела человека составляет m кг, тогда масса жира в нем будет равна p*m, а сухая масса равна (1-p)*m, где p – процентное содержание жировой ткани.

Объем тела человека равен сумме объемов жира и сухой массы. Учитывая формулу, приведенную в начале статьи, получаем: V = p*m/ρ1 + (1-p)*m/ρ2, здесь ρ1 и ρ2 – плотности для жира и сухой массы, соответственно.

Теперь можно рассчитать среднюю плотность всего тела, имеем: ρ = m/(p*m/ρ1 + (1-p)*m/ρ2) = 1/(p/ρ1 + (1-p)/ρ2).

Учитывая, что ρ1 = 0,901 г/см3 и ρ2 = 1,1 г/см3 (значения приведены выше в статье), то подставляя данные процента жира для мужчин и женщин, получим:

• для мужчин: ρ = 1/(0,155/0,901 + (1-0,155)/1,1) = 1,064 г/см3 или 1064 кг/см3;
• для женщин: ρ = 1/(0,225/0,901 + (1-0,225)/1,1) = 1,048 г/см3 или 1048 кг/см3.

Рассчитанные значения лежат близко к числу 1070 кг/м3. Каждый человек, зная процентное содержание жира в своем организме, может использовать приведенную формулу, чтобы рассчитать собственную среднюю плотность тела. Напомним, что эта величина соответствует состоянию, когда человек сделал максимальный выдох.

Источник: https://FB.ru/article/425953/plotnost-chelovecheskogo-tela-srednee-znachenie-dlya-mujchin-i-jenschin

Плотность вещества: формула, определение и зависимость от температуры

1001student.ru > Химия > Плотность вещества: формула, определение и зависимость от температуры

Как получается, что тела, которые занимают одинаковый объём в пространстве, могут при этом иметь различную массу? Всё дело в их плотности. С этим понятием мы знакомимся уже в 7 классе, в первый год преподавания физики в школе.

Оно является основным физическим понятием, способным открыть для человека МКТ (молекулярно-кинетическую теорию) не только в курсе физики, но и в химии.

С помощью него человек может характеризовать любое вещество, будь то вода, дерево, свинец или воздух.

• Виды плотности
• Пористые и сыпучие тела, помимо прочего, имеют:
• Как легко посчитать плотность различных тел
• Также для измерения данной величины используются специальные приборы:

Виды плотности

Итак, это скалярная величина, которая равна отношению массы исследуемого вещества к его объёму, то есть, ещё может быть названа удельной массой. Обозначается греческой буквой «ρ» (читается как «ро»), не путать с «p» — этой буквой принято обозначать давление.

Как найти плотность в физике? Используйте формулу плотности: ρ = m/V

Эта величина может измеряться и в г/л, г/м3 и вообще в любых единицах, связанных с массой и объёмом. Какова единица плотности в СИ? ρ = [кг/м3]. Перевод между этими единицами осуществляется через элементарные математические операции. Однако большее применение имеет именно единица измерения по СИ.

Помимо стандартной формулы, используемой лишь для твёрдых веществ, существует и формула для газа в нормальных условиях (н.у.).

ρ (газа) = M/Vm

M — молярная масса газа [г/моль], Vm — молярный объём газа (при нормальных условиях эта величина равна 22,4 л/моль).

Чтобы более полно определить данное понятие, стоит уточнить, какая именно величина имеется в виду.

• Плотность однородных тел — это именно отношение массы тела к его объёму.
• Также есть понятие «плотность вещества», то есть плотность однородного или равномерно распределённого неоднородного тела, состоящего из этого вещества. Это величина постоянна. Существуют таблицы (которыми вы наверняка пользовали на уроках физики), в которых собраны значения для различных твёрдых, жидких и газообразных веществ. Так, этот показатель для воды равняется 1000 кг/м3. Зная эту величину и, например, объём ванны мы можем определить массу воды, которая в неё поместится, подставив в вышеизложенную форму известные значения.
• Однако не все вещества являются однородными. Для таких создан термин «средняя плотность тела». Чтобы вывести это значение, необходимо узнать ρ каждого компонента данного вещества в отдельности и высчитать среднюю величину.

Пористые и сыпучие тела, помимо прочего, имеют:

• Истинную плотность, которая определяется без учёта пустот в структуре.
• Удельную (кажущуюся) плотность, которую можно рассчитать путём деления массы вещества на весь занимаемый им объём.

Эти две величины связаны между собой коэффициентом пористости — отношения объёма пустот (пор) к общему объёму исследуемого тела.

Плотность веществ может зависеть от ряда факторов, причём некоторые из них одновременно могут повышать эту величину для одних веществ и понижать — для других.

Например, при низкой температуре обычно происходит увеличение данной величины, однако, существует ряд веществ, чья плотность в определённом температурном диапазоне ведёт себя аномально.

К этим веществам относят чугун, воду и бронзу (сплав меди с оловом).

Например, ρ воды имеет самый большой показатель при температуре 4 °C, а затем относительно этого значения может изменяться как при нагреве, так и при охлаждении.

Также стоит сказать о том, что при переходе вещества из одной среды в другую (твёрдое-жидкое-газообразное), то есть при смене агрегатного состояния ρ тоже меняет своё значение и делает это скачками: нарастает при переходе из газа в жидкость и при кристаллизации жидкости. Однако и здесь существует ряд исключений. К примеру, висмут и кремний имеют маленькое значение при затвердевании. Интересный факт: вода при кристаллизации, то есть при превращении в лёд, также уменьшает свои показатели, и именно поэтому лёд не тонет в воде.

Как легко посчитать плотность различных тел

Нам понадобится следующее оборудование:

• Весы.
• Сантиметр (мерка), если исследуемое тело находится в твёрдом агрегатном состоянии.
• Мерная колба, если исследуемое вещество — жидкость.

Для начала мы измеряем объём исследуемого тела с помощью сантиметра или мерной колбы. В случае с жидкостью мы просто смотрим на имеющуюся шкалу и записываем результат. Для деревянного бруса кубической формы она, соответственно, будет равняться значению стороны, возведённому в третью степень.

Измерив объём, ставим исследуемое тело на весы и записываем значение массы. Важно! Если вы исследуете жидкость, не забудьте учесть массу сосуда, в который налито исследуемое тело. Подставляем экспериментально полученные значения в формулу, описанную выше, и рассчитываем нужный показатель.

Нужно сказать, что данный показатель для различных газов без специальных приборов вычислить гораздо труднее, поэтому, если вам понадобятся их значения, лучше воспользуйтесь готовыми значениями из таблицы плотности веществ.

Также для измерения данной величины используются специальные приборы:

• Пикнометр показывает истинную плотность.
• Ареометр предназначен для измерения данного показателя у жидкостей.
• Бурик Качинского и бур Зайдельмана — устройства, с помощью которых исследуют почвы.
• Вибрационный плотномер применяют для измерения данной величины жидкости и различных газов, находящихся под давлением.

Источник: https://1001student.ru/himiya/plotnost-veshhestva-formula-opredelenie-i-zavisimost-ot-temperatury.html

Масса и плотность вещества

Со словом «масса» люди сталкиваются очень часто в повседневной жизни. Его пишут на упаковках с товаром, а все окружающие нас предметы также обладают своей уникальной массой.

Определение 1

Под массой принято понимать физическую величину, которая показывает количество вещества, содержащегося в теле.

Из курса физика известно, что все вещества состоят из составных элементов: атомов и молекул. В различных веществах массы атомов и молекул неодинаковы, поэтому масса тела зависит от характеристик сверхмалых частиц. Существует зависимость, исходя из которой понятно, что более плотное расположение атомов в теле повышает общую массу и наоборот.

В настоящее время выделяют разные свойства материи, при помощи которых можно охарактеризовать массу:

• способность тела к сопротивлению при изменении его скорости;
• способность тела притягиваться к другому объекту;
• количественный состав частиц в определенном теле;
• количество работы, совершаемой телом.

Численное значение величины массы тела остается во всех случаях на одном уровне. При решении задач численное значение массы тела можно брать одинаковое, поскольку нет зависимости, какое свойство материи отражает масса.

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Инертность

Существует два вида масс:

• инертная масса;
• гравитационная масса.

Сопротивление тела попыткам изменить его скорость называется инертностью. Не все тела могут менять свою изначальную скорость с одинаковой силой, поскольку они обладают разной инертной массой.

Одни тела при одинаковом воздействии со стороны иных тел, которые его окружают, способны быстро менять свою скорость, а другие в идентичных условиях – не могут, то есть меняют скорость заметно медленнее первых тел.

Инертность изменяется исходя из характеристик массы тела. Тело, которое меняет скорость медленнее, обладает большой массой. Мерой инертности тела является инертная масса объекта. При взаимодействии двух тел друг с другом изменяется скорость у обоих объектов. В этом случае принято говорить, что тела приобретают ускорение.

$\frac{a_1}{a_2} = \frac{m_2}{m_1}$

Отношение модулей ускорений тел, которые взаимодействуют друг с другом, равно обратному отношению их масс.

Замечание 1

Гравитационная масса – мера гравитационного взаимодействия тел. Инертная и гравитационная масса пропорциональны друг относительно друга. Равенство гравитационной и инертной масс достигается при выборе коэффициента пропорциональности. Он должен быть равен единице.

Массу измеряют в системе СИ в виде килограммов (кг).

Свойства массы

Масса обладает несколькими основополагающими свойствами:

• она всегда положительная;
• масса системы тел равна сумме масс тел, которые входят в эту систему;
• масса в классической механике не зависит от скорости движения тела и его характера;
• масса замкнутой системы сохраняется в случае различных взаимодействий тел друг с другом.

Для измерения величины массы на международном уровне был принят эталон массы. Он получил название килограмм. Эталон хранится во Франции и представляет собой металлический цилиндр, высота и диаметр которого составляет 39 миллиметров. Эталон – величина, которая отражает способность тела притягиваться к другому телу.

Массу в системе СИ обозначают в виде латинской маленькой буквы $m$. Масса является скалярной величиной.

Существует несколько способов определения массы на практике. Чаще всего используют метод взвешивания тела на конструкции весов. Таким способом измеряется гравитационная масса. Весы бывают различных видов:

• электронные:
• рычажные;
• пружинные.

Измерение массы тела путем взвешивания на весах – наиболее древний способ. Им пользовались жители Древнего Египта еще 4 тысячи лет назад. В наше время конструкции весов имеют различные очертания и размеры. Они позволяют определять массу тела сверхмалых форм, а также многотонных грузов. Такие весы обычно используются на транспорте или промышленных предприятиях.

Понятие плотности вещества

Определение 2

Плотность является скалярной физической величиной, которая определяется массой единичного объема конкретного вещества.

$\rho = \frac{m}{V}$

Плотность вещества ($\rho$) – отношение массы тела $m$ или вещества к объёму $V$, которое занимает это тело или вещество.

Единицей плотности тела в системе измерения СИ является кг/м ${3}$.

Замечание 2

Плотность вещества зависит от массы атомов, из которых состоит вещество, а также плотности упаковки молекул в веществе.

Плотность тела увеличивается под влиянием большого количества атомов. Различные агрегатные состояния вещества существенно изменяют плотность определенного вещества.

Твердые вещества обладают большой степенью плотности, так как в таком состоянии атомы очень плотно упакованы.

Если рассматривать то же самое вещество в жидком агрегатном состоянии, то его плотность уменьшится, но останется примерно на сопоставимом уровне.

В газах молекулы вещества максимально далеко находятся друг от друга, поэтому упаковка атомов на этом уровне агрегатного состояния очень низка. Вещества будут иметь наименьшую плотность.

В настоящее время исследователи составляют специальные таблицы плотности различных веществ. Наибольшие показатели по плотности имеют металлы осмий, иридий, платина, золото. Все эти материалы славятся своей безупречной прочностью.

Средние показатели по плотности у алюминия, стекла, бетона – эти материалы имеют особые технические характеристики и часто используются в строительстве. Наименьшие показатели по плотности имеют сухая сосна и пробка, поэтому они не тонут в воде.

Вода обладает плотностью в 1000 килограммов на кубический метр.

Ученые смогли новыми методами вычислений определить среднюю плотность вещества во Вселенной. Результаты экспериментов показали, что в основном космическое пространство разрежено, то есть там практически отсутствует плотность – примерно шесть атомов на кубический метр. Это означает, что значения массы в такой плотности также будут уникальными.

Источник: https://spravochnick.ru/fizika/massa_i_plotnost_veschestva/

Плотность вещества

Если сделать из одного и того же вещества тела разного объема, то массы этих тел будут разными. Но, эмпирически получено, что отношение масс ($m$) этих тел к их объемам ($V$) будут величинами постоянными:

\[\frac{m_1}{V_1}=\frac{m_2}{V_2}=\dots =const\ \left(1\right).\] Определение

Отношение массы тела к его объему является характеристикой вещества, эта физическая величинаназывается плотностью вещества. Обозначается она обычно буквой $\rho ,\ $иногда используют буквы D или d.

\[\rho =\frac{m}{V}\left(2\right).\]

Плотность можно еще определить как массу единицы объема вещества. Плотность является скалярной физической величиной. Для однородного тела плотность является постоянной величиной для всей массы тела.

От чего зависит плотность вещества

Плотность зависит от температуры, агрегатного состояния вещества и внешнего давления. Обычно при увеличении давления молекулы вещества утрамбовываются плотнее, следовательно, оно имеет большую плотность.

Как правило, рост температуры приводит к увеличению расстояний между молекулами вещества, что понижает плотность. Исключение составляет вода. Так, плотность воды меньше плотности льда. Объяснение кроется в молекулярной структуре льда.

Переходя из жидкого состояния в твердое, вода изменяет молекулярную структуру так, что расстояние между молекулами увеличивается, соответственно плотность льда меньше плотности воды.

Если тело является неоднородным, то используют понятие средней плотности ($\left\langle \rho \right\rangle $):

\[\left\langle \rho \right\rangle =\frac{m}{V}\left(3\right).\]

Можно встретить понятие плотность тела в точке, такую плотность определяют как:

\[\rho ={\mathop{\lim }_{\Delta V\to 0} \frac{\Delta m}{\Delta V}\left(4\right),\ }\]

где $\Delta m$ – элементарная масса тела (малая часть массы тела), которая содержит рассматриваемую точку тела; $\Delta V$ – объем этой малой точки. Выражение (3) можно записать как:

\[\rho =\frac{dm}{dV}\left(5\right).\]

Плотность газа, который находится при нормальных условиях, можно вычислить, используя формулу:

\[\rho =\frac{\mu }{V_{\mu }}\left(6\right),\]

где $\mu $ – молярная масса газа; $V_{\mu }$ – молярный объем.

Единицей измерения плотности в Международной системе единиц (СИ) является килограмм, деленный на кубометр: \[\left[\rho \right]=\frac{кг}{м3}.\] Плотность в природе может изменяться в очень широком интервале. Считается, то самая низкая плотность у межгалактической среды, около ${\approx 10}{-31}\frac{кг}{м3}$. Плотность ядер атомов составляет порядка ${\approx 10}{17}\frac{кг}{м3}$. Плотность несоленой воды при температуре $4{\rm{}\circ\!C}$ считается равной ${10}3\frac{кг}{м3}$.

Следует помнить, что если имеется смесь веществ, то плотность смеси нельзя найти непосредственным суммированием плотностей отдельных компонент смеси.

Примеры задач с решением

Пример 1

Задание. Какова плотность газа, если в сосуде объемом $V=2\ л$ находится кислород в количестве $u =2$ моль?

Решение. За основу решения задачи примем формулу:

\[u =\frac{m}{{\mu }_{O_2}}\left(1.1\right),\]

где ${\mu }_{O_2}=32\cdot {10}{-3}\frac{кг}{моль}-\ $молярная масса кислорода, которую находим, используя табличное значение относительной атомной массы кислорода, взятое нами из периодической системы Д.И. Менделеева: $A\left(O\right)=16\to {\mu }_{O_2}=16\cdot 2\cdot {10}{-3}=32\cdot {10}{-3}\frac{кг}{моль}$.

Разделим правую и левую части выражения (1.1) на объем ($V$), получим:

\[\frac{u }{V}=\frac{\rho }{{\mu }_{O_2}}\left(1.2\right).\]

В формуле (1.2) мы учли, что:

\[\rho =\frac{m}{V}.\]

Из уравнения (1.2) выразим плотность:

\[\rho =\frac{u {\mu }_{O_2}}{V}.\]

Принимая во внимание, что: $V=2\ л=2\cdot {10}{-3}м3$, вычислим плотность при заданных условиях:

\[\rho =\frac{2\cdot 32\cdot {10}{-3}}{2\cdot {10}{-3}}=32\ (\frac{кг}{м3}).\]

Ответ. $\rho =32\frac{кг}{м3}$

    Пример 2

Задание. Как изменяется с увеличением температуры давление в процессе, который проводят с идеальным газом, представленном на рис.1.

Решение. Из графика процесса мы можем записать, что плотность газа изменяется обратно пропорционально термодинамической температуре:

\[\rho =\frac{A}{T}\left(2.1\right),\]

где $A$ – некоторая постоянная величина. Так как по условию процесс проводят с идеальным газом, то мы можем для решения задачи использовать уравнение Менделеева – Клапейрона:

\[pV=\frac{m}{\mu }RT\ \left(2.2\right),\]

где $p$ – давление газа; $V$ – объем газа; $m$ – масса газа; $\mu -\ $молярная масса газа; $R$ – универсальная газовая постоянная. Мы знаем, что:

\[m=\rho V\ \left(2.3\right),\]

поэтому разделив правую и левую части уравнения (2.2) на объем (V) мы получим:

\[p=\frac{\rho }{\mu }RT\ \left(2.4\right).\]

Подставим вместо плотности правую часть выражения (1.1), имеем:

\[p=\frac{{A}/{T}}{\mu }RT=\frac{AR}{\mu }\left(2.5\right).\]

В правой части выражения (2.5) мы получили постоянную величину.

Ответ. В заданном процессе давление газа не зависит от температуры, следовательно, при ее увеличении остается постоянным.

   

Читать дальше: продольные волны.

Источник: https://www.webmath.ru/poleznoe/fizika/fizika_54_plotnost_veshhestva.php

Значение слова ПЛОТНОСТЬ. Что такое ПЛОТНОСТЬ?

• ПЛО́ТНОСТЬ, -и, ж.1.Свойство по знач. прил. плотный. Плотность ткани. □ Это был мужик необыкновенного роста и чрезвычайной плотности — один из тех полусказочных волжских грузчиков, что способны взнести по сходне без посторонней помощи лошадь или пианино. Куприн, Груня.2.Физ. Отношение массы тела к его объему.3.Спец. Отношение количества чего-л. к определенной единице пространства. Плотность артиллерийского огня. Плотность населения. □ Они не успели бы выйти из корабля, как излучение достигло бы смертельной плотности. Ларионова, Леопард с вершины Килиманджаро.

Источник (печатная версия): Словарь русского языка: В 4-х т. / РАН, Ин-т лингвистич. исследований; Под ред. А. П. Евгеньевой. — 4-е изд., стер. — М.: Рус. яз.; Полиграфресурсы, 1999; (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека

• Пло́тность — скалярная физическая величина, определяемая как отношение массы тела к занимаемому этим телом объёму.Для обозначения плотности обычно используется греческая буква ρ (ро) (происхождение обозначения подлежит уточнению), иногда используются также латинские буквы D и d (от лат. densitas — «плотность»).Более точное определение плотности требует уточнение формулировки:Средняя плотность тела — отношение массы тела к его объёму. Для однородного тела она также называется просто плотностью тела.Плотность вещества — это плотность однородного тела, состоящего из этого вещества.Плотность тела в точке — это предел отношения массы малой части тела ( Δ m {\displaystyle \Delta m} ), содержащей эту точку, к объёму этой малой части ( Δ V {\displaystyle \Delta V} ), когда этот объём стремится к нулю, или, записывая кратко, lim Δ V → 0 Δ m / Δ V {\displaystyle \lim _{\Delta V\to 0}{\Delta m/\Delta V}} . При таком предельном переходе необходимо помнить, что на атомарном уровне любое тело неоднородно, поэтому необходимо остановиться на объёме, соответствующем используемой физической модели.Поскольку масса в теле может быть распределена неравномерно, более адекватная модель определяет плотность в каждой точке тела как производную массы по объёму. Если учитывать точечные массы, то плотность можно определить как меру, либо как производную Радона—Никодима по отношению к некоторой опорной мере.

Источник: Википедия

• ПЛО'ТНОСТЬ, и, ж.1.только ед.Отвлеч. сущ. к плотный. П. населения. П. ткани. П. воздуха. П. огня (воен.). 2. Масса какого-н. тела, заключенная в единице его объема (физ.). За единицу плотности принимается п. воды при температуре в 4° по Цельсию.

Источник: «Толковый словарь русского языка» под редакцией Д. Н. Ушакова (1935-1940); (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека

Источник: Викисловарь

Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!

Спасибо! Когда-нибудь я тоже научусь различать смыслы слов.

В каком смысле употребляется прилагательное универсальный в отрывке: Корни всасывают воду, которая, как известно, является универсальным растворителем.

Все ассоциации к слову ПЛОТНОСТЬ

Предложения со словом «плотность»

• Но прямой связи между плотностью населения и степенью развития хозяйства не существует, функциональная зависимость между ними сложнее.
• Они представляют собой комплексы белков и липидов, бывают низкой и высокой плотности.
• Гроздь крупная, коническая, крылатая, средней плотности.
• (все предложения)

Понятия со словом «плотность»

• Пло́тность населе́ния — число жителей, приходящееся на 1 км² территории. При расчёте плотности населения могут исключаться необитаемые территории и крупные внутренние водные пространства. Помимо общей плотности населения, используются отдельные показатели плотности для сельского и городского населения.Средняя плотность населения мира по состоянию на 2013 год равна 52 человек на км², 48 человек на км² с учётом Антарктиды.
• Плотность застройки — один из основных показателей, широко используемых в градостроительной практике (в генеральных планах, правилах землепользования и застройки, проектах застройки земельных участков и пр.), характеризующий интенсивность использования территорий.
• Плотность популяции — число особей (животных, растений, микроорганизмов) в расчете на единицу объёма (воды, воздуха или почвы) или площади поверхности (почвы или дна водоема). Плотность популяции — важный экологический показатель пространственного размещения членов популяции, а также динамики численности животных, условий изменчивости и проявления естественного отбора. Плотность популяции определяется преимущественно степенью благоприятности условий существования вида в данном биотопе и либо важными…
• Электро́нная пло́тность — плотность вероятности обнаружения электрона в данной точке конфигурационного пространства.
• Объёмная плотность (англ. bulk density) — широко используемый термин в различных областях науки для обозначения плотности распределения тех или иных физических величин в единице пространства.
• (все понятия)

Источник: https://kartaslov.ru/%D0%B7%D0%BD%D0%B0%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5-%D1%81%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B0/%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C

Плотность вещества – формулы и примеры вычислений величины

Окружающие тела состоят из веществ, масса каждого зависит от размера, объема и других критериев.

Плотность вещества показывает численное выражение массы тела в определенном объеме.

Существуют разные виды скалярной физической величины.

Общая характеристика

Каждый элемент занимает индивидуальную величину. Определение плотности может обозначаться греческой буквой ρ, D или d. Если объемы двух тел одинаковы, а массы различны, тогда плотности не идентичны.

Основные понятия

Определения и характеристики показателя известны с 7 класса школьной программы химии. Плотность представляет собой физическую величину о свойствах вещества. Это удельный вес любого элемента.

Существует средняя и относительная плотность. Последняя классификация — это отношение плотности (П) вещества к П эталонного вещества. Часто за эталон принимают дистиллированную воду.

Единица измерения П- кг/м3 в интернациональной системе.

Формула нахождения плотности:

P = m/V

Обозначения:

Кроме стандартной формулы плотности, применяемой для твердых состояний веществ, имеется формула для газообразных элементов в нормальных условиях.

ρ (газа) = M/Vm M

Расшифровка:

• М — молярная масса газа [г/моль].
• Vm — объем газа (в норме 22,4 л/моль).

Для сыпучих и пористых тел различают истинную плотность, вычисляемую без учета пустот, и удельную плотность, рассчитываемую как отношение массы вещества ко всему объему. Истинную П получают через коэффициент пористости — доли объема пустот в занимаемом объеме. Для сыпучих тел удельная П называется насыпной.

Низкие показатели П имеет среда между Галактиками (1033 кг/м3).

Способы измерения:

• Пикнометр. Измеряет истинную П.
• Ареометр, денсиметр, плотномер. Используется для жидкого состояния.
• Бурик. Измеряет П почвы.

Вещества состоят из молекулярных структур, масса тела формируется из скопления молекул. Аналогично вес пакета с карамелью складывается из масс всех конфет в мешке. Если все сладости одинаковые, то массу упаковки определяют умножением веса одной конфеты на количество штук.

Молекулярные частицы чистого вещества одинаковы, поэтому вес капли воды равен произведению массы 1 молекулы Н2О на число составляющих молекул в капле. Плотность вещества показывает, чему равна масса одного кубического метра.

Плотность воды – 1000 кг/м³, а масса 1 м³ Н2О равна 1000 килограмм. Это число можно вычислить, умножив массу 1 молекулы воды на количество молекулярных частиц, содержащихся в 1 м3 объема.

П льда составляет 900 кг/м³, это значит, что вес кубического метра льда равна 900 кг. Употребляют единицу измерения плотности г/см3.

При равнозначности физических масс двух тел их объемы различаются. Например, объём льда в девять раз больше объема бруска из металлического сплава. Масса тела распределяется неодинаково, устанавливает П в каждой точке тела.

Влияние факторов

П зависит от давления и температуры. При высоком давлении молекулы плотно прилегают друг к другу, поэтому вещество обладает значительной плотностью.

Зависимость показателей учитывается при расчете П. При повышении температуры П снижается из-за термического расширения, при котором объем вырастает, а масса остается прежней.

Если температура снижается, П увеличивается, хотя имеются вещества, П которых при некоторых условиях температурного режима ведет себя иначе. Это вода, бронза, чугун. При фазовом переходе, модифицировании агрегатного состояния П меняется скачками.

Условия вычисления зависят от свойств веществ, молекулярных элементов. Для разных природных объектов П изменяется в широком диапазоне.

П воды ниже П льда из-за молекулярной структуры твердой формы жидкости. Вещество, переходя из жидкой в твердую форму, изменяет молекулярную структуру, расстояние между составными частицами сужается и плотность увеличивается.

Зимой, если забыть слить воду из труб, их разрывает на части после замерзания. На П Н2О влияют примеси. У морской воды знак П выше, чем у пресной. При соединении в одном стакане двух типов жидкости пресная останется на поверхности.

Чем выше концентрация соли, тем больше П воды.

Когда плотность вещества больше П воды, оно полностью погрузится в воду. Предметы, сделанные из материала по низкой П, будут плавать на поверхности воды. На практике эти свойства используются человеком.

Сооружая суда, инженеры-проектировщики применяют материалы с высокой П.

Корабли, теплоходы, яхты смогут затонуть во время плавания, в корпусах суден создают специальные полости, наполненные воздухом, ведь его П ниже плотности воды.

Чтобы наживка для рыбалки погрузилась в воду, ее обременяют тяжелым по плотности материалом, например, грузиком из металла (чаще свинца). Плотность сплава выше, чем у Н2О.

Жирные пятна масла, нефти, бензина остаются на поверхности воды из-за низкой П маслянистых веществ.

Практическое применение

Из учебников химии и физики вычисляют уровень плотности по формуле. Но также это можно сделать, используя онлайн-систему.

Значение показателя

Окружающий мир состоит из разных веществ.

Скамейка в парке или баня за городом сооружены из древесины, подошва утюга, сковорода выполнены из металла, покрышка колеса, велосипеда — из резины. Каждый предмет имеет свой вес.

Черные дыры Вселенной составляют наибольшую плотность 1014 кг/м3. Самый низкий показатель имеет область между Галактиками (2•10−31—5•10−31 кг/м³).

Таблица плотности веществ

Вещество	Плотность (кг/м3)
Сухой воздух	1,293
Металлы
Осмий	22,61
Родий	12,41
Иридий	22,56
Плутоний	19,84
Палладий	12,02
Свинец	11,35
Платина	19,59
Золото	19,30
Сталь	7,8
Алюминий	2,7
Медь	8,94
Газы
Азот	1,25
Аммиак	0,771
Аргон	1,784
Жидкий водород	70
Гелий в жидком состоянии	130
Водород	0,09
Водяной пар	0,598
Воздух	1,293
Хлор	3,214
О2	1,429
Углекислый газ	1,977
Остальные вещества
Тело человека	На вдохе 940-990, при выдохе – 1010-1070
Пресная вода	1000
Солнце	1410
Гранит	2600
Земля	5520
Железо	7874
Бензин	710
Керосин	820
Молоко	1040
Этанол	789
Ацетон	792
Морская вода	1030
Древесина
Пихта	0,39
Ива	0,46
Ель	0,45
Сосна	0,52
Дуб	0,69

П металлов изменяется от минимального значения у лития, который легче Н2О, до максимального значения у осмия, который тяжелее драгоценных металлов.

Способы расчета и примеры

В сети Интернет существует множество приложений для онлайн-расчета плотности веществ или материалов. В стандартные поля калькулятора вводится основная информация: масса, объем, единицы измерения. Плотность вычисляется автоматически по заданным параметрам и выводится на экран интерфейса. Можно перевести информативные данные в нужную единицу измерения.

Без использования учебной информации показатель П можно определить через физические опыты. Для лабораторных изучений нужны весы, сантиметр, если исследуемое тело находится в твердом состоянии. Для жидкости необходима колба.

Сначала измеряют объем тела, записывая результат по цифровой шкале (в сантиметрах или миллилитрах).

Вычисляя объем деревянного бруска квадратной формы, параметр стороны возводится в третью степень. Измеряя объемные характеристики, тело ставят на весы и записывают значение массы. Рассчитывая жидкое состояние, учитывают массу сосуда, куда помещено исследуемое. В формулу подставляют данные и рассчитывают показатель.

Поскольку П измеряется в кг/л или в г/см³, то иногда приходится пересчитывать одни величины в другие.

В одном грамме содержится 0,001 кг, а один кубический сантиметр (см³) — это 0,000001 м³. В 1 г/(см)3 содержится 1000кг/м3.

Пример 1:

Необходимо найти плотность молока, если 350 г занимают 100 см3. Для решения используют формулу, где масса делится на объем.

Решение: P=m/V = 350/100= 3,5 г/см3.

Пример 2:

Необходимо определить П мела, если масса большого куска объемом 20 см3 составляет 48 грамм. П выразить в кг/м3 и вг/см3.

Решение:

Нужно перевести см3 в кубические метры, а граммы — в килограммы.

V = 20см3= 0,00002 м3.

M= 48 г = 0,048 кг.

Плотность мела составляет 0,048 кг/0,00002 м3 = 2400 кг/м3.

Выражаем в г/см3: 2400 кг/м3 = 2400*1000/1000000 см3 = 2,4 г/см3.

Один килограмм равен 1000 грамм, один кубический метр (1м3) содержит 1000000 см 3. Плотность получится 2,4 г/см3или 2400 кг/м3.

Показатель имеет большое значение в разных сферах жизни и деятельности. Он определяется по таблице или высчитывается расчетным путем.

Источник: https://nauka.club/fizika/plotnost-veshchestva.html