Berechnung der relativen Dichte, Beispiele, Übungen

Der Relative Dichte Es ist die dimensionslose Beziehung zwischen der Dichte einer Substanz und einer anderen Referenz, die im Allgemeinen bei 4 ° C Wasser ist (39.2 ºF) für Flüssigkeiten und Feststoffe, während für Gase trockene Luft verwendet wird.

In einigen Texten heißt es auch Spezifische Schwerkraft (wörtliche Übersetzung von Spezifische Schwerkraft auf Englisch), aber es ist das gleiche Konzept. Beide Dichten müssen sich im gleichen Einheitensystem befinden und wurden unter den gleichen Druck- und Temperaturbedingungen gemessen.

Die schwimmenden Objekte haben eine relative Dichte weniger als die von Wasser. Quelle: Pixabay.

Die relative Dichte wird mathematisch wie folgt berechnet:

Relative Dichte = Dichte des Wassers/der Wasserdichte von Wasser

Während die Dichte jeder Substanz von den Druck- und Temperaturbedingungen abhängt, unter denen sie gemessen wird, insbesondere wenn es um Gase geht, ist die relative Dichte ein sehr nützliches Konzept, um verschiedene Materialien schnell zu charakterisieren.

Als nächstes wird dies geschätzt, da die Wasserdichte ungefähr 1 Gramm pro Kubikzentimeter beträgt: 1 g /ccm oder 1000 kg /m³, Bei atmosphärischem Druck und in einem guten Temperaturbereich (von 0 bis 15 ° C).

Wenn Sie die relative Dichte einer Substanz geben, ist sofort bekannt, wie leicht oder schwer in Bezug auf Wasser, die universelle Substanz.

Darüber hinaus ist die relative Dichte ein einfacher Wert, um sich zu erinnern, da sie mit kleinen und leicht zu handhabenen Zahlen gemessen wird, wie im folgenden Abschnitt zu sehen ist, in dem die Werte der relativ.

[TOC]

Beispiele

Die relative Wasserdichte beträgt offensichtlich 1. Flüssigkeiten wie Kaffee, Milch oder Erfrischungsgetränke haben relative Dichten sehr nahe an dem von Wasser.

In Bezug. Die meisten relativen Öldichten liegen in einer Reichweite von 0.7 und 0.95.

Kann Ihnen dienen: Watt Law: Was ist, Beispiele, Anwendungen

Gase sind viel leichter, so dass in vielen Anwendungen die Referenz, die aufgenommen wird, die Dichte der Luft ist, so dass die relative Dichte angibt. Im Vergleich zu Wasser beträgt die relative Dichte der Luft 0.0013.

Schauen wir uns einige relative Dichtewerte für bekannte Substanzen und Materialien an.

Relative Dichte einiger bekannter Substanzen

- Menschlicher Körper: 1.07.

- Quecksilber: 13.6.

- Glycerin: 1.26.

- Benzin: 0.68.

- Meerwasser: 1.025.

- Stahl: 7.8.

- Holz: 0.5.

- Eis: 0.92.

Der Wert der relativen Dichte informiert sofort, ob ein Substanz oder ein Material im Wasser oder im Gegenteil schwimmt.

In Anbetracht dessen befindet sich eine Ölschicht auf einem Wasser, da fast alle Öle eine relative Dichte weniger als die dieser Flüssigkeit haben. Ein Holzwürfel im Wasser kann ein aus der gleichen Weise wie Eis heraus haben.

Unterschied mit der absoluten Dichte

Die absolute Dichte ist der Quotient zwischen der Masse einer Substanz und dem Volumen, das sie einnimmt. Da das Volumen wiederum von der Temperatur (wenn die Mehrheit der Substanzen erweitert ist) und der Druck abhängt, hängt die Dichte wiederum von diesen beiden Größen ab. Mathematisch haben Sie:

Wobei ρ Dichte ist, deren Einheiten im internationalen System kg/m sind³, M ist der Teig und V Es ist das Volumen.

Aufgrund der Beziehung zum Volumen mit der Temperatur und dem Druck, den in den Tabellen auftritt.

Kann Ihnen dienen: Physische Optik: Geschichte, häufigste Begriffe, Gesetze, Anwendungen

Somit unter normalen Bedingungen für Gase: 1 Druckatmosphäre und 0 ° C -Temperatur ist die Luftdichte in 1 festgelegt.293 kg/m³.

Obwohl sein Wert diese Variationen erfährt, ist es eine sehr angemessene Menge, das Verhalten von Substanzen zu bestimmen, insbesondere in Mitteln, die kontinuierlich betrachtet werden.

Der Unterschied zur relativen Dichte besteht darin, dass das Absolute Dimensionen hat. In diesem Fall hängen seine Werte vom System ausgewählter Einheiten ab. Auf diese Weise beträgt die Wasserdichte bei 4. C der Temperatur:

ρ_Wasser = 1 g /cm³ = 1000 kg/m³ = 1.94 Slug/Fuß³

Gelöste Übungen

-Übung 1

Finden Sie das Volumen, das von 16 Gramm Öl besetzt ist, deren relative Dichte 0 beträgt.8.

Lösung

Zuerst finden wir die absolute Dichte ρ_Öl aus Öl. Bezeichnet, wie s_G Seine relative Dichte ist:

ρ_Öl = 0.8 x Wasserdichte

Für die Wasserdichte wird der im vorherige Abschnitt angegebene Wert verwendet. Wenn die relative Dichte bekannt ist, wird das Absolute sofort wiederhergestellt, indem dieser Wert mit Wasserdichte multipliziert wird. So:

Materialdichte = relative Dichte x Wasserdichte (unter normalen Bedingungen).

Daher für das Öl dieses Beispiels:

ρ_Öl = 0.8 x 1 g/cm³= 0.8 g/cm³

Da die Dichte der Quotient zwischen der Masse ist M und Band V, dies bleibt wie folgt:

V = m/ρ = 16 g / 0.8 g/cm³= 20 cm³

-Übung 2

Ein Stein hat eine bestimmte Schwere von 2.32 und ein Volumen von 1.42 x 10 ^-4 M³. Finden Sie das Gewicht des Gesteins in Einheiten des internationalen Systems und im technischen System.

Lösung

Der Wasserdichtewert wird als 1000 kg/m verwendet³:

Es kann Ihnen dienen: Erdübersetzungsbewegung

ρ_Felsen = 2.32 x 1000 kg/m³= 2.32 x 10³ Kg/m³

Masse M des Felsens sind in Kilogramm:

m = R_Felsen . V = 2.32 x 10³ Kg/m³. 1.42 x 10 ^-4 M³ = 0.33 kg.

Das Gewicht in technischen Systemeinheiten beträgt 0.33 Kilogramm Force. Wenn es im internationalen System bevorzugt wird, ist die Einheit Newton, für die die Masse mit dem Wert von G multipliziert wird, die Beschleunigung der Schwerkraft.

P = m. G = 0.33 kg. 9.8 m/s² = 3.23 n.

-Übung 3

Ein Picknometer ist ein Behälter, mit dem die relative Dichte einer Substanz bei einer bestimmten Temperatur bestimmt werden kann.

Pycnometer. Quelle: Wikipedia.Org.

Um die Dichte einer unbekannten Flüssigkeit im Labor zu bestimmen, wurde dieses Verfahren befolgt:

- Das leere Picknometer wurde gewogen und die Lesung betrug 26.038 g

- Dann das Picknometer mit Wasser bei 20ºC (Wasserdichte 0.99823 g/ccm) und gewogen, wobei ein Wert von 35 erhalten wurde.966 g.

- Schließlich wurde das Picknometer voller unbekannter Flüssigkeit gewogen und der erhaltene Wert betrug 37.791 g.

Es wird gebeten, einen Ausdruck abzuleiten, um die Dichte der Flüssigkeit zu berechnen und ihn mit den erhaltenen Daten anzuwenden.

Lösung

Die Masse sowohl des Wassers als auch des Fluids wird durch Subtrahieren des Messwerts des Picknometers mit dem des leeren Picknometers bestimmt:

Masse _H2O = 35.966 g - 26.038 g = 9.928 g; Masse _fließend  = 37.791 g - 26.038 g = 11.753 g

Schließlich wird es in dem Ausdruck ersetzt, der abgeleitet wurde:

ρ_fließend = (11.753 g / 9.928 g) . 0.99823 g/cc = 1.182 g/ccm.

Verweise

1. Britische Enzyklopädie. Spezifische Schwerkraft. Erholt von: Britannica.com.
2. Giancoli, d.  2006. Physik: Prinzipien mit Anwendungen. 6^th… Ed Prentice Hall.
3. Mott, r.  2006. Strömungsmechanik. 4. Auflage. Pearson Ausbildung. 12-21.
4. Valera Negrete, J. 2005. Allgemeine Physiknotizen. Unam. 44-45.
5. Weiß, f. 2004. Strömungsmechanik. 5. Ausgabe. Mc Graw Hill. 17-18.