Basit anlamda hangi yoğunluk ölçülür?
Yoğunluk, belirli bir miktarda alana ne kadar kütlenin sığdırıldığıdır - kütlenin hacme bölümü. Tüylerle dolu bir ayakkabı kutusunun kaldırılmasının kolay olmasının nedeni, kurşunla dolu aynı ayakkabı kutusunun neredeyse hiç kıpırdamaması: aynı hacim, son derece farklı kütle, çok farklı yoğunluk.
Bu tek ilişki - ρ = m ÷ V - üç niceliği o kadar sıkı bir şekilde birbirine bağlar ki, herhangi ikisini bilmek her zaman üçüncüyü çözmenize olanak sağlar. Bu hesap makinesi, üç yönün tamamını ve ayrıca sayılarınız farklı sistemlerde geldiğinde basit birim dönüştürme işlemlerini gerçekleştirir.
Yoğunluk formülü üç şekilde yeniden düzenlendi
Yoğunluğu bul
ρ = m ÷ V
5 kg in a 0.002 m³ container: 5 ÷ 0.002 = 2,500 kg/m³.
Kütle bul
m = ρ × V
2.500 kg/m³ dolum 0,002 m³: 2.500 × 0,002 = 5 kg.
Hacmi bul
V = m ÷ ρ
2,500 kg/m³'te 5 kg: 5 ÷ 2,500 = 0,002 m³.
Her üç örnek de aynı malzeme bloğunu tanımlıyor; üçgenin noktası burası. Herhangi iki köşeyi öğrendikten sonra üçüncüsü sabitlenir.
Sonucunuzun günlük malzemelerle karşılaştırılması
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:
| Malzeme | Yoğunluk (kg/m³) |
|---|---|
| Hava (deniz seviyesi) | 1.225 |
| su | 1,000 |
| Alüminyum | 2,700 |
| Ütü | 7,870 |
| Altın | 19,300 |
Bu aynı zamanda yoğunluğun bilinmeyen bir malzemeyi tanımlamak için kullanılan klasik yoludur - bir numunenin kütlesini ve hacmini ölçün, yoğunluğunu hesaplayın ve sonucu bunun gibi bilinen referans değerleriyle karşılaştırın.
Yoğunluk birimleri arasında dönüştürme
Density shows up in whichever unit system the source material uses — metric science papers in kg/m³ or g/cm³, US engineering specs in lb/ft³ or lb/in³. The conversions all reduce to a common base:
| Birim | Eşittir (kg/m³) |
|---|---|
| 1 g/cm³ | 1,000 |
| 1 g/L | 1 |
| 1 lb/ft³ | 16.018 |
| 1 lb/in³ | 27,679.9 |
Kısayol olarak şunu hatırlamakta fayda var: 1 g/cm³ tam olarak 1.000 kg/m³'e eşittir, bu aynı zamanda suyun yoğunluğudur - yani suyun yoğunluğu 1 g/cm³'tür, bir şeyin yüzüp yüzmeyeceğine karar vermek için uygun bir ölçüttür.
Yoğunluğun gerçekte kullanıldığı yer
- Yüzen ve batan: Bir nesne, genel yoğunluğu sıvınınkinden daha düşük olduğunda bir sıvı içinde yüzer; gemi gövdelerinin, can yeleklerinin ve sıcak hava balonlarının arkasındaki prensiptir.
- Malzeme tanımlama: Bir numunenin ölçülen yoğunluğunu yukarıdaki tabloda olduğu gibi bilinen referans değerlerle karşılaştırmak, metalleri veya mineralleri ayırmanın hızlı bir yoludur.
- Nakliye ve nakliye: Taşıyıcılar genellikle boyutsal ağırlığa göre ücret alır; bu aslında bir yoğunluk hesaplamasıdır; hacimli, düşük yoğunluklu paketlerin nakliyesi, gerçek ağırlıklarının önerdiğinden daha pahalı olabilir.
- Kimya ve malzeme bilimi: Yoğunluk, konsantrasyon hesaplamalarından bir malzemenin karışım içinde askıda kalıp kalmayacağına kadar her şeyi besler.
Bu formülün kütle kısmını tek başına çalışıyorsanız, örneğin bir gönderinin ağırlığını birimler arasında dönüştürüyorsanız, Kütle Hesaplayıcı Ve Ağırlık Hesaplayıcı bunu doğrudan ele alın ve Hacim Hesaplayıcı Henüz ölçtürmediyseniz yaygın şekillerin hacmini hesaplayabilirsiniz.
Yoğunluk sabit değildir; sıcaklık onu değiştirir
Neredeyse her madde ısıtıldığında hafifçe genişler ve soğutulduğunda büzülür; bu da yoğunluğunun sıcakken düştüğü ve soğukken arttığı anlamına gelir; aynı kütle artık biraz farklı bir hacmi doldurmaktadır. Laboratuar ölçümleri ve malzeme veri sayfaları her zaman alındıkları sıcaklığı belirtmelidir, çünkü sıcaklık olmadan belirtilen yoğunluk yalnızca bir tahmindir.
Su alışılagelmiş düzeni ünlü bir şekilde bozar: Aslında donma noktasında değil, yaklaşık 4°C'de en yoğundur. Daha da soğuduğunda tekrar genişlemeye başlar; bu nedenle buz, sıvı sudan daha az yoğundur ve batmak yerine yüzer; göllerin aşağıdan yukarıya doğru donmasını engelleyen bir hidrojen bağı tuhaflığıdır.
Kaynaklar ve daha fazla okuma
Referans yoğunlukları tipik oda koşullarındaki yaklaşık değerlerdir ve saflık, sıcaklık ve basınca göre değişiklik gösterir.