เราอธิบายว่าความหนาแน่นคืออะไรและมีความหนาแน่นประเภทใด ตัวอย่างความหนาแน่นสัมบูรณ์ของสารต่างๆ
ความหนาแน่นของสสารคืออะไร?
ความหนาแน่นเป็นปริมาณสเกลาร์ มักใช้ใน ทางกายภาพ และ เคมีซึ่งหมายถึงปริมาณของ มวล อยู่ในร่างกายหรือ a สาร กำหนดโดยปริมาตรของหน่วย โดยปกติจะแสดงด้วยสัญลักษณ์ ρ
วัตถุหรือสารสองชิ้นที่มีขนาดเท่ากันและ สัดส่วน นำเสนอได้ ความหนาแน่น ต่างกัน และนี่วัดจากความหนาแน่นเฉลี่ย ซึ่งเป็นอัตราส่วนระหว่างมวลของร่างกายกับ ปริมาณ ว่าอยู่ในอวกาศตามสูตรดังนี้
โดยที่ m คือมวลและ V the ปริมาณดังนั้นหน่วยของ การวัด ของความหนาแน่นใน ระบบสากล มันจะเป็นกิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (กก. / ลบ.ม. ) หรือหน่วยวัดเทียบเท่า
รูปแบบต่างๆของ อุณหภูมิ Y ความดัน ส่งผลต่อการวัดความหนาแน่นของสาร
ความหนาแน่นของสสารมักเกี่ยวข้องกับเรื่องราวของนักปราชญ์ชาวกรีก อาร์คิมิดีส ซึ่งได้รับมอบหมายให้พิจารณาว่ามงกุฎของกษัตริย์ถูกหล่อขึ้นโดยใช้ทองคำบริสุทธิ์หรือไม่ หรือทำมาจาก โลหะผสม กับคนอื่น โลหะ.
ในระหว่างการแช่ตัวในอ่าง อาร์คิมิดีสตระหนักว่าเขาสามารถคำนวณปริมาตรของโคโรนาได้โดยการจุ่มลงใน น้ำ และวัดค่า การกระจัด ของ ของเหลวโดยไม่ต้องละลายหรือแตก จากนั้นเขาก็สามารถชั่งน้ำหนักมงกุฎ (เพื่อให้มีมวล) และกำหนดความหนาแน่นของมงกุฎโดยใช้สูตรที่มีรายละเอียดด้านบน เขาเปรียบเทียบค่าความหนาแน่นที่คำนวณได้ของมงกุฎกับความหนาแน่นของทองคำบริสุทธิ์ (ซึ่งเป็นค่าคงที่) และวิธีนี้ทำให้เขารู้ว่าเป็นทองคำบริสุทธิ์หรือเป็นโลหะผสม เนื่องจากความหนาแน่นของทองคำจะแปรผันเมื่อผสมกัน กับโลหะอื่นๆ
ชนิดความหนาแน่น
ความหนาแน่นของสสารมีหลายประเภท:
- ความหนาแน่นสัมบูรณ์ โดยทั่วไปเราจะพูดถึงความหนาแน่นสัมบูรณ์เมื่อเราใช้คำว่า ความหนาแน่นและมันเป็นขนาดเข้มข้นที่คำนวณดังที่เราได้กล่าวไว้ข้างต้นจาก ปริมาณ และแป้ง หน่วยวัดใน SI คือ (กก. / ลบ.ม. )
- ความหนาแน่นสัมพัทธ์ อีกประเภทหนึ่งนี้เกิดขึ้นจาก การเปรียบเทียบ ระหว่างความหนาแน่นของสารที่เป็นปัญหากับค่าอื่นๆ ที่ใช้อ้างอิง จึงเป็นปริมาณไร้มิติ (ไม่มีหน่วย) สำหรับ ของเหลว Y แข็ง, ความหนาแน่นของน้ำถูกใช้เป็นข้อมูลอ้างอิง (ที่ 1atm และ 4 ° C) ในขณะที่สำหรับก๊าซความหนาแน่นของ อากาศ (ที่ 1atm และ 0 ° C) คำนวณได้ดังนี้
โดยที่ 𝛒r คือความหนาแน่นสัมพัทธ์ 𝛒 คือความหนาแน่นสัมบูรณ์ และ 𝛒0 คือความหนาแน่นของสารอ้างอิง - ความหนาแน่นที่เห็นได้ชัด มันถูกนำไปใช้กับวัสดุที่แตกต่างกันเช่นเดียวกับวัสดุที่มีรูพรุนซึ่ง ส่วนผสม มันส่งผลต่อความหนาแน่น (น้อยกว่าถ้าแต่ละองค์ประกอบถูกบีบอัดแยกกัน) ดังนั้นความหนาแน่นประเภทนี้ไม่ได้ขึ้นอยู่กับธรรมชาติของสสาร แต่ขึ้นอยู่กับวิธีการจัดเรียงตัวด้วย ตัวอย่างเช่น ถ้าเรามีวัสดุไฮเดรต ความหนาแน่นที่เห็นได้ชัดจะเป็น:
โดยที่ 𝛒a คือความหนาแน่นปรากฏของวัสดุ mh คือมวลของวัสดุแห้งและ V0 คือปริมาตรของวัสดุไฮเดรท กล่าวคือ โดยไม่ทำให้แห้ง
ตัวอย่างความหนาแน่น
ตัวอย่างความหนาแน่นสัมบูรณ์ขององค์ประกอบและสารต่างๆ (แสดงในหน่วยที่เหมาะสม) ได้แก่
- แมกนีเซียม (มก.). 1,738 ก. / ซม.3
- แคลเซียม (Ca). 1.54 กรัม / cm3
- เหล็ก (เฟ). 7.874 ก. / cm3
- โมลิบดีนัม (โม). 10.22 ก. / cm3
- เงิน (Ag). 10.5 กรัม / cm3
- โกลด์ (อ.) 19.3 กรัม / cm3
- อิริเดียม (Go). 22.562 ก. / cm3
- ดับนิโอ (Db). 29.3 กรัม / cm3
- โบริโอ (Bh). 37.1 กรัม / cm3
- น้ำ (H2O). 1 กรัม / cm3
- น้ำมัน. 0.92 ก. / ซม.3
- อากาศ. 1,225 กก. / ลบ.ม