Як можна визначити густину?

Густина дорівнює відношенню маси тіла до його об'єму. ρ (ро). ρ = m V , де m — маса, V — об'єм. Основною одиницею густини речовини є кг м 3 . Кеш

Як визначити середню густину рідини?

Середня густина є фізичною величиною, яка визначається відношенням маси тіла або речовини до всього зайнятого ним (нею) об'єму , включаючи пори та пустоти: p=\frac{m}{V} Середня густина найчастіше вимірюється в кілограмах на кубічний метр (кг/м3), проте можна також використовувати одиниці г/см3 та т/м3. Кеш

Чому дорівнює густина води?

997 кг/м³Вода / Щільність Густина дистильованої води за температури +20 °C дорівнює 998,203 кг/м3, а за температури максимальної густини (+4 °C) становить 999,973 кг/м3.

Визначити густину гайки

Якби я захотів читати, ще не знаючи букв,

то це була б марна справа. Так само,

якби я захотів судити про явища природи,

не маючи жодного уявлення про початок речей,

це було б так само безглуздо.

Приклад розв’язання задачі

Із 300 см 3 олова та 100 см 3 свинцю виготовили сплав. Якою є його густина? Вважайте, що об’єм сплаву дорівнює сумі об’ємів речовин, із яких він складається.

За визначенням густини: де

Урахувавши це, отримуємо:

Перевіряємо одиниці виміру:

Обчислюємо густину сплаву:

Відповідь:

12.1. Густина міді 8900 кг/м 3 . Що це означає?

12.2. Яка рідина має густину 0,8 г/см 3 ?

12.3. Три суцільних кубика — із мармуру, льоду й латуні — мають однаковий об’єм. Який із них має найбільшу масу, а який — найменшу?

12.4. Шматок пластиліну скатали в кульку. Чи змінилася його густина?

12.5. Дано 3 л молока та 3 л меду. Порівняйте їх об’єми та маси.

12.6. У якому випадку шматок пластмаси і шматок сталі матимуть однакову масу?

12.7. Чи однакову масу мають відро з прісною водою і таке саме відро, наповнене морською водою?

12.8. За допомогою лінійки урівноважено два тіла (див. Малюнок). Яке із цих тіл має більшу густину?

12.9. Діаметри алюмінієвої та парафінової куль однакові. Яка з них має меншу масу й у- скільки разів?

12.10. Як змінюється густина твердих тіл під час нагрівання?

12.11. Як визначити масу стальної гайки, не зважуючи її?

12.12. Шматок металу масою 461,5 г має об’єм 65 см 3 . Що це за метал?

12.13. Визначте масу сталевої деталі об’ємом 80 см 3 .

12.14. Маса соняшникової олії, якою заповнено пляшку, дорівнює 930 г. Визначте об’єм пляшки.

12.15. Якою є маса 0,5 л спирту; ртуті?

12.16. Чому густина водяної пари настільки відрізняється від густини води?

12.17. Густина алюмінію в твердому стані 2,7 г/см 3 , у рідкому — 2,38 г/см 3 . У чому причина такої зміни густини алюмінію?

12.18. На шальках терезів знаходяться однакові за об’ємом бруски з латуні й алюмінію (див. Малюнок). На якій шальці знаходиться латунний брусок? Поясніть свою відповідь.

12.19. За допомогою лінійки врівноважено два кубика. Чи однаковими е густини речовин, із яких виготовлені кубики? Поясніть свою відповідь.

12.20. У посудину 1 налили невідому рідину, а в таку саму посудину 2 — воду такої самої маси. Яка рідина має більшу густину? Яка це може бути рідина?

12.21. Яка з двох ложок однакової маси — сталева чи срібна — має більші розміри?

12.22. Брусок масою 440 г має розміри 20 см х 5 см х 2 см. Якою є густина бруска?

12.23. Свинцевий брусок масою 1,5 кг має довжину 10 см, ширину 6 см. Якою є його товщина?

12.24. Мідний циліндр об’ємом V = 130 см 3 має масу m = 890 г. Суцільний цей циліндр чи має порожнину? Якщо має порожнину, знайдіть її об’єм.

12.25. Порожниста мідна куля має масу 890 г за об’єму 150 см 3 . Визначте об’єм порожнини всередині цієї кулі.

12.26. Залізна й алюмінієва деталі мають однаковий об’єм. Знайдіть масу кожної деталі, якщо маса залізної деталі на 12,75 г більша за масу алюмінієвої.

12.27. Залізний і алюмінієвий стрижні мають однакові перерізи й масу. Який зі стрижнів довший?

12.28. Два суцільних циліндри мають однакові маси. Один із циліндрів алюмінієвий, а інший — сталевий. Діаметр якого циліндра більший?

12.29. Дано два ящики: один із великим дробом, а інший такий самий, але з дрібним дробом. Який ящик важчий?

12.30. Два бруски прямокутної форми мають однакову довжину. Один із брусків дерев’яний, інший — пластмасовий. Під час зважування виявилося, що маси цих брусків однакові. Що можна сказати про площі поперечного перерізу брусків?

12.31. У дві однакові склянки налили воду до однакової висоти. В одну склянку опустили суцільний сталевий злиток, а в іншу — алюмінієвий такої самої маси. В якій склянці рівень води став вищим?

12.32. Із 200 см 3 нікелю та 100 см 3 свинцю виготовили сплав. Якою є його густина? Вважайте, що об’єм сплаву дорівнює сумі об’ємів речовин, із яких він складається.

12.33. У чистій воді розчинено сульфатну кислоту. Маса розчину 240 г, а його густина — 1,2 г/см 3 . Визначте масу кислоти, що міститься в розчині. Вважайте, що об’єм розчину дорівнює сумі об’ємів його складових.

12.34. Сплав виготовлено з міді об’ємом 0,4 м 3 і цинку масою 710 кг. Якою є густина сплаву?

12.35. У шматку кварцу міститься невеликий самородок золота. Маса шматка дорівнює 100 г, а його середня густина становить 8 г/см 3 . Визначте масу золота, що міститься в шматку кварцу.

12.36. У шматок льоду вмерзла сталева кулька. Об’єм тіла, що утворилося, дорівнює 50 см 3 , маса — 114 г. Знайдіть об’єм кульки.

12.37. Коли у відро, но вінця наповнене водою, занурили мідну деталь, маса відра збільшилася на 3,2 кг. Якою є маса деталі?

12.38. Яку масу має куб із площею поверхні 150 см 2 , якщо густина речовини, з якої його виготовлено, дорівнює 2700 кг/м 3 ?

Методи вимірювання густини

Густина - один з головних показників, що визначає якість продукту і входить до показників нормованих нормативно-технічною документацією.

Густина – це маса рідини, яка знаходиться в одиниці об’єму її визначають в кілограмах або градусах ареометра (оА). Градуси ареометра отримують відкинув перші дві цифри від значення густини.

Арео́метр ( грец. αραιος — рідкий і μετρον — міра) — прилад (статичний густиномір) для вимірювання густини рідин за виштовхувальною силою, яка діє на тіло, що частково або повністю занурене в рідину, і яка зрівноважена вагою тіла та (чи) грузилами відомої маси. А. оснований на законі Архімеда. Застосовують А. постійної маси (денсиметр) і А. постійного об'єму, які можна застосовувати для вимірювання густин рідин (див. денсиметрія) та твердих тіл (за об'ємом витісненої рідини і масою тіла).

Середня густина є фізичною величиною, яка визначається відношенням маси тіла або речовини до всього зайнятого ним (нею) об’єму , включаючи пори та пустоти: [math]p=\frac[/math] Середня густина найчастіше вимірюється в кілограмах на кубічний метр (кг/м3), проте можна також використовувати одиниці г/см3 та т/м3. У разі потреби середню густину встановлюють для матеріалів, що перебувають у будь-якому стані: зволоженому, повітряно-сухому або сухому (тобто висушеному до сталої маси).

Визначаючи середню густину, масу поруватих або насипних матеріалів встановлюють звичайним зважуванням, а об’єм різними методами, такими, як в об’ємомірі за об’ємом витісненої інертної рідини або за допомогою газового об’ємоміра. Насипна густина є відношенням маси сипкого матеріалу до його об’єму, включаючи простір між частинками. ЇЇ визначають для зернистих і порошкоподібних матеріалів. У ряді випадків використовують поняття відносної густини , тобто відношення густини матеріалу до густини стандартної речовини (наприклад, води, для якої = 1000 кг/м3 при 20 оС); є безрозмірною величиною.

Середня густина залежить від хімічного та мінералогічного складів матеріалу, але більшою мірою – від величини та кількості пор і пустот. Чим їх більше, тим легшим є матеріал. З підвищенням вологості показник збільшується. Середня густина має велике практичне значення для виконання різних розрахунків (обсягів транспортування, складування матеріалів тощо). Вона є тісно пов’язаною з іншими властивостями будівельних матеріалів, такими як пористість, міцність, теплопровідність, водонепроникність та інші, що дає змогу за показником орієнтуватися, де можна використовувати матеріал у будівництві або промисловості.

Визначення густини засновано на законі Архімеда, за яким на об’єкт занурений в рідину діє виштовхуюча сила, яка дорівнює масі витісненої їм рідини. Густина рідинних харчових продуктів складається з густини його складових частин і відбиває їх кількісне співвідношення.

за допомогою газового об’ємоміра

Принцип дії газового об’ємоміра заснований на законі Бойля – Маріотта. Газовий об’ємомір складається з металевого робочого балона А, приєднаної до нього знизу скляної колби В, довгої манометричної трубки М та допоміжного резервуара Р, заповненого водою. Балон А герметично закривається кришкою з краном К. Всередині цього балона встановлюється відерко, в яке поміщують досліджувану речовину. Скляна колба В має дві мітки – одну знизу, другу – вгорі, тоді об’єм поміж мітками вказаний на стінці колби. Переміщуючи резервуар у вертикальному напрямі, можна змінювати рівень води в резервуарі та манометрі.

Для визначення об’єму речовини , яка поміщена у балон А, треба знайти об’єм повітря в цьому балоні спочатку без досліджуваної речовини , а потім разом з нею . Об’єм речовини дорівнює, очевидно, різниці виміряних об’ємів. За законом Бойля – Маріотта маємо:

де [math]V_[/math] об’єм скляної колби В між мітками;

[math]p_[/math] атмосферний тиск;

[math]h_=H_-H_[/math] різниця рівнів в манометрі М;

[math]y[/math] питома вага води.

Аналогічно можна записати для балона з досліджуваною речовиною:

Тоді об’єм досліджуваної речовини:

А густина досліджуваної речовини знаходиться як відношення маси, виміряної за будь-яким із методів вимірювання маси, до знайденого об’єму.

Пікнометр (від др.-греч. Πυκνός - «щільний» і μετρέω - «вимірюю») - физикохімічний прилад, скляна посудина спеціальної форми і певної місткості, що застосовується для вимірювання щільності речовин, в газоподібному, рідкому і твердому станах. Пікнометр був винайдений Дмитром Івановичем Менделєєвим в 1859 році.

Пікнометр промивають хромовою сумішшю, дистильованою водою, спиртом, висушують у сушильній шафі при температурі 100˚С, охолоджують в ексикаторі і зважують до 0,0002 г до постійної маси, а потім його калібрують. Для цього наповнюють дистильованою водою витримують термостат при 20˚С, доводять воду на шийці до мітки за допомогою полосок фільтрувального паперу, закривають кришкою і зважують, із 6-7 результатів беруть такий, які відрізняються на 0,005 г. Знаходять об’єм пікнометра:

g1 – маса пустого пікнометра;

g2 – маса пікнометра з водою;

0.99823 – маса 1 см води при температурі 20˚С.

Воду виливають, сполоскують спиртом, висушують у сушильній шафі при температурі 100˚С, охолоджують, наливають аналізуючи рідину вище мітки, поміщають в термостат при температурі 20˚С, витримують 15-20 хв за допомогою полосок фільтрувального паперу доводимо до мітки, зважуємо і знаходимо густину при температурі 20˚С:

Для темних продуктів рівень рідини в пікнометрі встановлюють по верхньому меніску, а для світлих по нижньому.

Недоліком пікнометрів є неминуча нещільність шліфа термометра і ковпачка бічної трубки, особливо небажана в тому випадку, якщо температура при зважуванні вище температури пікнометра при його заповненні.

Визначення густини з точністю до третього десяткового знака. Визначення вологи Наявність вологи в органічних сполуках проводять за допомогою проби на потріскування. Органічну сполуку нагрівають, якщо чути потріскування то це говорить про те, що в маслі, спирті, паливі міститься волога, якщо речовина тверда то вологу визначають методом висушування до постійної маси в сушильні шафі при температурі на 10 яний фотометр, знімаючи показники приладу і по графіку знаходять концентрацію калію в аналізую чому розчині. Вимірюють з повтором, одержують другий результат. За результат аналізу приймають середнє арифметичне значення двох визначень, розподіл між якими не перевищує 5%. Масову долю калію в перерахунку на калій – 20, вираховують за формулою: X = C1 C2 / 2 (100 500 200 1.205 / 5 ) % 1.205 – коефіцієнт перерахунку К2О – маса наважки аналізуючої проби C1 – C2 – концентрація калію одержаного по калібрувальному графіку.

Для визначення густини твердого тіла гідростатичним зважуванням тіло спочатку зважують у повітрі, а потім у рідині, густина якої відома. Умови рівноваги терезів при цих зважуваннях, з врахуванням сили Архімеда такі:

де m,m1 ,m2 — відповідно маса досліджуваного тіла та маси гир, що зрівноважують тіло в повітрі і рідині; V,V1 ,V2 - об'єми тіла і гир (останні відповідають масам m1 і m2); р — густини повітря і рідини; g — прискорення вільного падіння.

Гідростатичне зважування залежно від заданої точності вимірювань

здійснюють на технічних першого класу або аналітичних терезах. Терези доповнюються спеціальним пристроєм. До однієї шальки терезів знизу прикріплюють підвіс з гачком , який вільно проходить через отвори в основі вітрини терезів і в столі. Підвіс зрівноважується тягарцем, поміщеним на другу шальку. Коли тіло зважують у рідині, його прикріплюють на тонкій відповідної довжини прямій дротині (щоб зменшити вплив поверхневого натягу). Рекомендується занурювати дротину в рідину до 15 мм (щоб вага дротини в рідині була мінімальною). Гідростатичне зважування забезпечує краще термостатування і більш точне вимірювання температури рідини порівняно з пікнометричним методом. У масових лабораторних вимірюваннях густини широкого поширення набули менш точні спеціальні терези — гідростатичні терези ВГ-2, або «терези Мора — Вестфаля». Вони складаються з опорної частини (колонки 17, основи 1 з двома гвинтовими ніжками 2 для правильного встановлення їх за виском 3, всередині колонки розміщено висувний стержень 15, який фіксується в потрібному положенні рукояткою 16, стержень має вилку 14, в якій закріплена опорна подушка коромисла і нерухомий покажчик у вигляді дзеркальної шкали 5 з нулем посередині), коромисла, поплавка і набору гир — рейтерів. Коромисло 10 — нерівноплечий важіль, який спирається призмою 11 на опорну подушку. На правому кінці коромисла закріплена вантажопідйомна призма, до якої підвішено сергу 13 з гачком. До гачка на константанові й дротині 18 підвішено скляний поплавок.

Одним з основних джерел похибок при гідростатичному зважуванні твердої речовини є вплив поверхневого натягу і в'язкості рідини, що знижує чутливість терезів. Крім того, метод ускладнюється тим, що потрібна спеціальна підготовка твердої речовини, яка не повинна включати навіть дрібних пухирців повітря і не мати порожнечі і тріщини. Якщо терези з поплавцем калібрувалися при 20 0 С, то припустимі відхилення температури рідини ±5 0 С не вимагають спеціальних виправлень.