มาตรการความหนาแน่นอะไรในแง่ธรรมดา
ความหนาแน่นคือจำนวนมวลที่ถูกบรรจุลงในพื้นที่ที่กำหนด โดยมวลหารด้วยปริมาตร ด้วยเหตุนี้กล่องรองเท้าที่เต็มไปด้วยขนนกจึงสามารถยกได้ง่าย ในขณะที่กล่องรองเท้าแบบเดียวกันนั้นเต็มไปด้วยตะกั่วที่แทบจะไม่ขยับเขยื้อน ปริมาตรเท่ากัน มวลต่างกันมาก ความหนาแน่นต่างกันมาก
ความสัมพันธ์เดี่ยวนั้น — ρ = m ÷ V — เชื่อมโยงปริมาณสามค่าเข้าด้วยกันอย่างแน่นหนา จนการรู้ค่าใดๆ สองค่าจะช่วยให้คุณแก้โจทย์ค่าปริมาณที่สามได้เสมอ เครื่องคิดเลขนี้รองรับทั้งสามทิศทาง รวมถึงการแปลงหน่วยโดยตรงเมื่อตัวเลขของคุณอยู่ในระบบที่ต่างกัน
สูตรความหนาแน่นจัดเรียงใหม่สามวิธี
ค้นหาความหนาแน่น
ρ = m ÷ V
5 กก. ในภาชนะขนาด 0.002 ตร.ม.: 5 ۞ 0.002 = 2,500 กก./ลบ.ม.
ค้นหามวล
m = ρ × V
2,500 กก./ลบ.ม. เมื่อเติม 0.002 ลบ.ม.: 2,500 × 0.002 = 5 กก.
ค้นหาระดับเสียง
V = m ÷ ρ
5 กก. ที่ 2,500 กก./ลบ.ม.: 5 ۞ 2,500 = 0.002 ลบ.ม.
ทั้งสามตัวอย่างอธิบายบล็อกวัสดุเดียวกัน นั่นคือจุดของรูปสามเหลี่ยม เมื่อคุณรู้สองมุมแล้ว มุมที่สามจะได้รับการแก้ไข
ผลลัพธ์ของคุณเป็นอย่างไรเมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุในชีวิตประจำวัน
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:
| วัสดุ | ความหนาแน่น (กก./ลบ.ม.) |
|---|---|
| อากาศ (ระดับน้ำทะเล) | 1.225 |
| น้ำ | 1,000 |
| อลูมิเนียม | 2,700 |
| เหล็ก | 7,870 |
| ทอง | 19,300 |
นี่เป็นวิธีคลาสสิกในการใช้ความหนาแน่นเพื่อระบุวัสดุที่ไม่รู้จัก เช่น วัดมวลและปริมาตรของตัวอย่าง คำนวณความหนาแน่นของตัวอย่าง และเปรียบเทียบผลลัพธ์กับค่าอ้างอิงที่ทราบเช่นนี้
การแปลงระหว่างหน่วยความหนาแน่น
ความหนาแน่นจะแสดงในระบบหน่วยใดก็ตามที่วัสดุต้นทางใช้ — เอกสารวิทยาศาสตร์หน่วยเมตริกเป็นกก./ลบ.ม. หรือ ก./ซม. ข้อมูลจำเพาะทางวิศวกรรมของสหรัฐอเมริกามีหน่วยเป็นปอนด์/ฟุตลูกบาศก์หรือปอนด์/นิ้วลูกบาศก์ การแปลงทั้งหมดลดลงเป็นฐานทั่วไป:
| หน่วย | เท่ากับ (กก./ลบ.ม.) |
|---|---|
| 1 g/cm³ | 1,000 |
| 1 g/L | 1 |
| 1 lb/ft³ | 16.018 |
| 1 lb/in³ | 27,679.9 |
ที่ควรค่าแก่การจดจำไว้เป็นทางลัด: 1 ก./ซม. เท่ากับ 1,000 กก./ลบ.ม. พอดี ซึ่งก็คือความหนาแน่นของน้ำ ดังนั้นความหนาแน่นของน้ำจึงอยู่ที่ 1 ในก./ซม. ซึ่งเป็นเกณฑ์มาตรฐานที่สะดวกสำหรับการตัดสินว่ามีอะไรลอยอยู่หรือไม่
ในกรณีที่ความหนาแน่นถูกใช้จริง
- ลอยและจม: วัตถุลอยอยู่ในของเหลวเมื่อความหนาแน่นโดยรวมของมันต่ำกว่าของไหล ซึ่งเป็นหลักการเบื้องหลังตัวเรือ เสื้อชูชีพ และบอลลูนลมร้อน
- การระบุวัสดุ: การเปรียบเทียบความหนาแน่นที่วัดได้ของตัวอย่างกับค่าอ้างอิงที่ทราบ ดังในตารางด้านบน เป็นวิธีที่รวดเร็วในการแยกแยะโลหะหรือแร่ธาตุ
- การจัดส่งและค่าระวาง: ผู้ให้บริการขนส่งมักคิดค่าบริการตามน้ำหนักปริมาตร ซึ่งเป็นการคำนวณความหนาแน่นจริงๆ พัสดุที่เทอะทะและมีความหนาแน่นต่ำอาจมีค่าใช้จ่ายในการจัดส่งมากกว่าน้ำหนักจริงที่แนะนำ
- เคมีและวัสดุศาสตร์: ความหนาแน่นจะป้อนเข้าไปในทุกสิ่งตั้งแต่การคำนวณความเข้มข้นไปจนถึงว่าวัสดุจะแขวนลอยอยู่ในส่วนผสมหรือไม่
หากคุณกำลังดำเนินการด้านมวลของสูตรนี้เพียงอย่างเดียว เช่น การแปลงน้ำหนักของการจัดส่งระหว่างหน่วย — เครื่องคำนวณมวล และ เครื่องคำนวณน้ำหนัก จัดการเรื่องนั้นโดยตรงและ เครื่องคิดเลขปริมาณ สามารถหาปริมาตรของรูปทรงทั่วไปได้หากคุณยังไม่ได้วัด
ความหนาแน่นไม่คงที่ อุณหภูมิเปลี่ยนแปลง
สสารเกือบทุกชนิดจะขยายตัวเล็กน้อยเมื่อถูกความร้อนและหดตัวเมื่อเย็นลง ซึ่งหมายความว่าความหนาแน่นของมันจะลดลงเมื่ออุ่นและเพิ่มขึ้นเมื่อเย็น มวลเดียวกันนี้เติมปริมาตรที่แตกต่างกันเล็กน้อย การตรวจวัดในห้องปฏิบัติการและเอกสารข้อมูลวัสดุควรจดบันทึกอุณหภูมิที่ตรวจวัดเสมอ เนื่องจากความหนาแน่นที่ยกมาโดยไม่มีการระบุเป็นเพียงการประมาณเท่านั้น
น้ำทำลายรูปแบบปกติด้วยวิธีหนึ่งที่มีชื่อเสียง: จริงๆ แล้วน้ำมีความหนาแน่นมากที่สุดที่อุณหภูมิประมาณ 4°C ไม่ใช่ที่จุดเยือกแข็ง ทำให้เย็นลงอีกและเริ่มขยายตัวอีกครั้ง ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมน้ำแข็งจึงมีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำที่เป็นของเหลว และลอยแทนที่จะจม ซึ่งเป็นลักษณะพิเศษของพันธะไฮโดรเจนที่ทำให้ทะเลสาบไม่แข็งตัวจากล่างขึ้นบน
ที่มาและอ่านเพิ่มเติม
ความหนาแน่นอ้างอิงเป็นค่าโดยประมาณในสภาพห้องทั่วไป และจะแปรผันตามความบริสุทธิ์ อุณหภูมิ และความดัน