Densitate relativa este relația adimensională care există între densitatea unei substanțe și o substanță de referință, care este în general apă la 4 ° C (39.2 ° F) pentru lichide și solide, în timp ce aerul uscat este utilizat pentru gaze.
În unele texte se mai numește gravitație specifică (traducere literală a gravitație specifică în engleză), dar este același concept. Ambele densități trebuie să fie în același sistem de unități și au fost măsurate în aceleași condiții de presiune și temperatură.
Densitatea relativă este calculată matematic după cum urmează:
Densitatea relativă = densitatea materialului / densitatea apei
Deși densitatea oricărei substanțe depinde de condițiile de presiune și temperatură în care este măsurată, mai ales când vine vorba de gaze, densitatea relativă este un concept foarte util pentru a caracteriza rapid diverse materiale.
Acest lucru este apreciat rapid, deoarece densitatea apei este de aproximativ 1 gram pentru fiecare centimetru cub: 1 g / cc sau 1000 kg / m3, la presiune atmosferică și într-un interval bun de temperatură (de la 0 la 15 ° C).
Dând densitatea relativă a unei substanțe, se știe imediat cât de ușoară sau grea este față de apă, substanța universală.
În plus, densitatea relativă este o valoare ușor de reținut, deoarece este măsurată cu numere mici și ușor de manevrat, așa cum se va vedea în secțiunea următoare, în care valorile densităților relative pentru unele substanțe cunoscute sunt menționat..
Indice articol
Densitatea relativă a apei este evident 1, deoarece așa cum am spus la început, este standardul de referință pentru lichide și solide. Lichidele precum cafeaua, laptele sau băuturile răcoritoare au densități relative foarte apropiate de cea a apei.
În ceea ce privește uleiurile, nu există o densitate relativă unică aplicabilă tuturor, deoarece depinde de originea, compoziția și prelucrarea lor. Majoritatea densităților relative pentru uleiuri sunt cuprinse între 0,7 și 0,95.
Gazele sunt mult mai ușoare, deci, în multe aplicații, referința luată este densitatea aerului, astfel încât densitatea relativă să indice cât de ușor sau greu este un gaz comparat cu aerul. Comparativ cu apa, densitatea relativă a aerului este de 0,0013.
Să analizăm câteva valori ale densității relative pentru substanțe și materiale cunoscute.
- Corpul uman: 1,07.
- Mercur: 13,6.
- Glicerină: 1,26.
- Benzină: 0,68.
- Apă de mare: 1.025.
- Oțel: 7,8.
- Lemn: 0,5.
- Gheață: 0,92.
Valoarea densității relative oferă informații imediate cu privire la faptul dacă o substanță sau un material plutește în apă sau se scufundă..
Având în vedere acest lucru, un strat de ulei va fi deasupra unui strat de apă, deoarece aproape toate uleiurile au o densitate relativă mai mică decât acest lichid. Un cub de lemn în apă poate avea o porțiune în afara acestuia, la fel ca gheața.
Densitatea absolută este coeficientul dintre masa unei substanțe și volumul pe care îl ocupă. Deoarece volumul, la rândul său, depinde de temperatură (când se încălzește majoritatea substanțelor se extind) și de presiune, densitatea la rândul lor depinde de aceste două magnitudini. Din punct de vedere matematic, avem:
Unde ρ este densitatea, ale cărei unități în sistemul internațional sunt Kg / m3, m este masa și V este volumul.
Datorită relației pe care o are volumul cu temperatura și presiunea, valorile densității absolute care apar în tabele sunt de obicei specificate la presiunea atmosferică și în anumite intervale de temperatură.
Astfel, în condiții normale pentru gaze: 1 atmosferă de presiune și 0 ° C de temperatură, densitatea aerului este stabilită la 1.293 Kg / m3.
În ciuda faptului că valoarea sa experimentează aceste variații, este o cantitate foarte potrivită pentru a determina comportamentul substanțelor, în special în mediile considerate continue..
Diferența cu densitatea relativă este că densitatea absolută are dimensiuni, caz în care valorile sale depind de sistemul de unitate selectat. În acest fel, densitatea apei la o temperatură de 4 ° C este:
ρApă = 1 g / cm3 = 1000 Kg / m3 = 1,94 slug / picior3
Găsiți volumul ocupat de 16 grame de ulei a cărui greutate specifică este 0,8.
Mai întâi găsim densitatea absolută ρulei a uleiului. Notând ca sg densitatea sa relativă este:
ρulei = 0,8 x Densitatea apei
Pentru densitatea apei, se va utiliza valoarea dată în secțiunea anterioară. Când se cunoaște densitatea relativă, densitatea absolută este imediat recuperată prin înmulțirea acestei valori cu densitatea apei. A) Da:
Densitatea materialului = Densitatea relativă x Densitatea apei (în condiții normale).
Prin urmare, pentru uleiul din acest exemplu:
ρulei = 0,8 x 1 g / cm3= 0,8 g / cm3
Deoarece densitatea este coeficientul dintre masă m și volumul V, acesta va fi după cum urmează:
V = m / ρ = 16 g / 0,8 g / cm3= 20 cm3
O rocă are o greutate specifică de 2,32 și un volum de 1,42 x 10 -4 m3. Găsiți greutatea rocii în unități ale sistemului internațional și în sistemul tehnic.
Valoarea densității apei va fi utilizată ca 1000 Kg / m3:
ρstâncă = 2,32 x 1000 Kg / m3= 2,32 x 103 Kg / m3
Masa m a stâncii este în kilograme:
m = rstâncă . V = 2,32 x 103 Kg / m3. 1,42 x 10 -4 m3 = 0,33 Kg.
Greutatea în unități a sistemului tehnic este de 0,33 kilograme-forță. Dacă este preferat în sistemul internațional, atunci unitatea este Newton, pentru care masa este înmulțită cu valoarea g, accelerația gravitației.
P = m. g = 0,33 Kg. 9,8 m / sDouă = 3,23 N.
Un picnometru este un recipient cu care se poate determina densitatea relativă a unei substanțe la o anumită temperatură.
Pentru a determina densitatea unui lichid necunoscut în laborator, s-a urmat această procedură:
- Picnometrul gol a fost cântărit, iar citirea a fost de 26,038 g
- Apoi picnometrul a fost umplut cu apă la 20 ° C (densitatea apei 0,99823 g / cc) și cântărit, obținând o valoare de 35,966 g.
- În cele din urmă, picnometrul umplut cu lichidul necunoscut a fost cântărit și citirea obținută a fost de 37.791 g..
Se cere să deducă o expresie pentru a calcula densitatea lichidului și să o aplice cu datele obținute.
Masa apei și a fluidului se determină prin scăderea citirii picnometrului complet din picnometrul gol:
masa H2O = 35.966 g - 26.038 g = 9.928 g; masa fluid = 37.791 g - 26.038 g = 11.753 g
În cele din urmă, este înlocuit în expresia care a fost dedusă:
ρfluid = (11.753 g / 9.928 g). 0,99823 g / cc = 1,182 g / cc.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.