Karakteristika ved densitet

Indhold

• "Tungt" mod tæt
• Vandtætheden: et benchmark
• Densitet: Guld vs bly
• Densitet i andre overvejelser: Lavalamper

Uanset omfanget af din baggrund inden for de fysiske videnskaber, har du næsten helt sikkert stødt på udtrykket "tæthed" på et tidspunkt på din rejse online, tv, bog eller andre medier. Du ved måske, at "tæt" betyder "tykt" i både bogstavelige og metaforiske sanser: Den ven, der aldrig rigtigt "får" basale vittigheder eller gentagne gange forsøger at "blødgøre" sin kaffe med bordsalt, kan beskrives som sådan.

I fysik har densitet imidlertid en specifik definition. Densitetsligningen er enkel: Tag masse af et objekt (SI eller système internationale, enheden er kilogram eller kg), hvis stof er jævnt fordelt og del dette værdi af det samlede beløb bind af objektet (SI-enheden er i dette tilfælde kubikmeter eller m³, selvom der ofte bruges liter eller L) og massefylde er resultatet. Af historiske grunde betegnes denne mængde ofte med det græske bogstav rho eller ρ.

Densitetsformlen er derfor

ρ = frac {m} {V}

"Tungt" mod tæt

I hverdagens sprog, når nogen tilbyder påstanden "Bly er tungere end tåge" eller lignende, antager vi typisk, at højttaleren taler om en lignende "mængde" eller lydstyrke for hver. Dog er det strengt taget, hvis "tungt" indebærer "massiv" eller "tungtvejende", og påstanden om, at en eller anden uspecificeret mængde af et stof er mere massiv end en uspecificeret mængde af et andet stof, er gal. 1.000 liter luft er for eksempel tungere end et kubikmeter guld.

Vandtætheden: et benchmark

Per definition har en liter (1 L) vand ved en temperatur på 4 grader Celsius (4 ° C) en masse på et kilogram (1 kg). Dette er praktisk, fordi alle håndterer vand næsten hver dag, og de fleste mennesker har derfor en anstændig fornemmelse af, hvor "tung" det sammenlignes med andre stoffer, inklusive metaller.

Bemærk, at beregning af tæthed er meningsløs uden korrekt tilpasning af enhederne i tælleren og nævneren. Det vil sige, hvis du bruger kg til masse, skal du bruge m³ for volumen. En ækvivalent enhed, gram pr. Ml eller g / ml, forekommer mere almindeligt i både videnskabelige og lægemidler. En ml svarer til en kubikcentimeter eller cm³, så dette kan også skrives g / cm³.

Densitet: Guld vs bly

Guld er fremtrædende blandt de såkaldte ædelmetaller. Det er også ekstremt tæt med en densitet på 19,3 g / cm³. Det gør metallet næsten 20 gange så tæt som vand. I betragtning af at du allerede ved, at en liter vand vejer et kilo, eller 2,2 pund, kan du konkludere, at den 1 liter (1.000 ml) flaske vand, du nipper dig igennem i kemiklassen, ville have en masse på 19,3 × 2,2 = 42,46 pund.

Til sammenligning fører bly ind 11,3 g / cm³, hvilket er meget tæt, men kun omkring 60 procent af det af guld. Hvorfor antager du så, at når folk taler om usædvanligt tætte eller tunge ting, så de ofte sammenligner det med bly i stedet for guld, som i udtrykket "Den vittighed gik over som en blyballon"? Det skyldes, at bly simpelthen er så meget mere rigeligt, hvilket igen er knyttet til det faktum, at det koster så meget mindre, hvilket betyder, at praktisk talt alle ser, rører og håndterer langt mere bly end guld i hendes levetid.

Densitet i andre overvejelser: Lavalamper

Lavalampen, der oprindeligt blev opfundet i 1970'erne i USA, drager fordel af principperne om densitet for at skabe en mildt sagt fascinerende virkning. Olie, der er mere tæt end vand, anbringes i en vandholdig tank, der danner hovedparten af ​​lampen. Fordi det er "tungere", synker olien i bunden. Men når lampen tændes, varmes olien op, "løsner", bliver mindre tæt og stiger til toppen af ​​vandet. Derefter afkøles det og synker ned til bunden og starter cyklussen på ny.