स्पष्ट शब्दों में, घनत्व क्या मापता है
घनत्व यह है कि किसी दिए गए स्थान में कितना द्रव्यमान भरा हुआ है - द्रव्यमान को आयतन से विभाजित किया जाता है। यही कारण है कि पंखों से भरे जूते के डिब्बे को उठाना आसान होता है, जबकि सीसे से भरा जूते का डिब्बा मुश्किल से हिलता है: समान मात्रा, बेतहाशा अलग द्रव्यमान, इसलिए बेतहाशा अलग घनत्व।
वह एकल संबंध - ρ = m ÷ V - तीन मात्राओं को इतनी मजबूती से जोड़ता है कि किन्हीं दो को जानने से आप हमेशा तीसरे का समाधान कर पाते हैं। जब आपके नंबर अलग-अलग सिस्टम में आते हैं तो यह कैलकुलेटर तीनों दिशाओं को संभालता है, साथ ही सीधे इकाई रूपांतरण को भी संभालता है।
घनत्व सूत्र को तीन तरीकों से पुनर्व्यवस्थित किया गया
घनत्व ज्ञात कीजिये
ρ = m ÷ V
0.002 वर्ग मीटर कंटेनर में 5 किग्रा: 5 ÷ 0.002 = 2,500 किग्रा/वर्ग मीटर।
द्रव्यमान ज्ञात करें
m = ρ × V
2,500 किग्रा/वर्ग मीटर 0.002 वर्ग मीटर भरना: 2,500 × 0.002 = 5 किग्रा।
आयतन ज्ञात करें
V = m ÷ ρ
2,500 किग्रा/वर्ग मीटर पर 5 किग्रा: 5 ÷ 2,500 = 0.002 वर्ग मीटर।
सभी तीन उदाहरण सामग्री के एक ही ब्लॉक का वर्णन करते हैं - यही त्रिभुज का बिंदु है। एक बार जब आप किन्हीं दो कोनों को जान लेते हैं, तो तीसरा तय हो जाता है।
आपका परिणाम रोजमर्रा की सामग्रियों से कैसे तुलना करता है
A raw number like "2,700 kg/m³" means more once you can place it next to something familiar. Every result on this calculator gets charted against the same five reference points:
| सामग्री | घनत्व (किग्रा/वर्ग मीटर) |
|---|---|
| वायु (समुद्र तल) | 1.225 |
| पानी | 1,000 |
| अल्युमीनियम | 2,700 |
| लोहा | 7,870 |
| सोना | 19,300 |
किसी अज्ञात सामग्री की पहचान करने के लिए घनत्व का उपयोग करने का यह क्लासिक तरीका भी है - किसी नमूने के द्रव्यमान और आयतन को मापना, उसका घनत्व निकालना और इन जैसे ज्ञात संदर्भ मूल्यों के विरुद्ध परिणाम की तुलना करना।
घनत्व इकाइयों के बीच रूपांतरण
स्रोत सामग्री जिस भी इकाई प्रणाली का उपयोग करती है उसमें घनत्व दिखाई देता है - मीट्रिक विज्ञान पेपर किग्रा/एम³ या जी/सेमी³ में, यूएस इंजीनियरिंग स्पेक्स एलबी/एफटी³ या एलबी/इन³ में। सभी रूपांतरण एक सामान्य आधार पर सिमट जाते हैं:
| इकाई | बराबर (किग्रा/वर्ग मीटर) |
|---|---|
| 1 g/cm³ | 1,000 |
| 1 g/L | 1 |
| 1 lb/ft³ | 16.018 |
| 1 lb/in³ | 27,679.9 |
शॉर्टकट के रूप में याद रखने लायक: 1 ग्राम/सेमी³ बिल्कुल 1,000 किलोग्राम/वर्ग मीटर के बराबर होता है, जो पानी का घनत्व भी है - इसलिए पानी का घनत्व 1 ग्राम/सेमी³ है, जो यह निर्धारित करने के लिए एक सुविधाजनक बेंचमार्क है कि कोई चीज तैरेगी या नहीं।
जहां वास्तव में घनत्व का उपयोग किया जाता है
- तैरना और डूबना: कोई वस्तु किसी तरल पदार्थ में तब तैरती है जब उसका समग्र घनत्व तरल के घनत्व से कम होता है - जहाज के पतवार, जीवन जैकेट और गर्म हवा के गुब्बारे के पीछे का सिद्धांत।
- सामग्री की पहचान: किसी नमूने के मापे गए घनत्व की ज्ञात संदर्भ मानों से तुलना करना, जैसा कि ऊपर दी गई तालिका में है, धातुओं या खनिजों को अलग बताने का एक त्वरित तरीका है।
- शिपिंग और माल ढुलाई: वाहक अक्सर आयामी वजन के आधार पर शुल्क लेते हैं, जो वास्तव में एक घनत्व गणना है - भारी, कम घनत्व वाले पैकेजों को उनके वास्तविक वजन से सुझाए गए शिपिंग से अधिक खर्च हो सकता है।
- रसायन विज्ञान और सामग्री विज्ञान: घनत्व एकाग्रता गणना से लेकर किसी मिश्रण में सामग्री निलंबित रहेगी या नहीं तक हर चीज में फ़ीड करता है।
यदि आप इस फॉर्मूले के बड़े पैमाने पर काम कर रहे हैं - मान लीजिए, इकाइयों के बीच शिपमेंट के वजन को परिवर्तित करना - मास कैलकुलेटर और वजन कैलकुलेटर उसे सीधे संभालें, और वॉल्यूम कैलक्यूलेटर यदि आपने इसे पहले से नहीं मापा है तो सामान्य आकृतियों का आयतन ज्ञात कर सकते हैं।
घनत्व निश्चित नहीं है - तापमान इसे बदलता है
लगभग हर पदार्थ गर्म होने पर थोड़ा फैलता है और ठंडा होने पर सिकुड़ता है, जिसका अर्थ है कि गर्म होने पर उसका घनत्व कम हो जाता है और ठंडा होने पर बढ़ जाता है - वही द्रव्यमान अब थोड़ा अलग आयतन भरता है। लैब माप और सामग्री डेटा शीट में हमेशा उस तापमान को नोट करना चाहिए जिस पर उन्हें लिया गया था, क्योंकि इसके बिना उद्धृत घनत्व केवल एक अनुमान है।
पानी एक प्रसिद्ध तरीके से सामान्य पैटर्न को तोड़ता है: यह वास्तव में लगभग 4°C पर सबसे सघन होता है, अपने हिमांक बिंदु पर नहीं। इसे और ठंडा करें और यह फिर से फैलने लगता है, यही कारण है कि बर्फ तरल पानी की तुलना में कम घनी होती है और डूबने के बजाय तैरती है - हाइड्रोजन बंधन की एक विचित्रता जो झीलों को नीचे से ऊपर तक ठोस रूप से जमने से रोकती है।
स्रोत और आगे पढ़ना
संदर्भ घनत्व विशिष्ट कमरे की स्थितियों में अनुमानित मान हैं और शुद्धता, तापमान और दबाव के साथ अलग-अलग होंगे।