The Relativní hustota je bezrozměrný vztah, který existuje mezi hustotou látky a referenční látkou, kterou je obecně voda při 4 ° C (39,2 ° F) pro kapaliny a pevné látky, zatímco pro plyny se používá suchý vzduch.
V některých textech se také nazývá specifická gravitace (doslovný překlad specifická gravitace v angličtině), ale je to stejný koncept. Obě hustoty musí být ve stejné soustavě jednotek a byly měřeny za stejných podmínek tlaku a teploty.
Relativní hustota se vypočítá matematicky takto:
Relativní hustota = hustota materiálu / hustota vody
Ačkoli hustota jakékoli látky závisí na tlakových a teplotních podmínkách, ve kterých se měří, zejména pokud jde o plyny, je relativní hustota velmi užitečným konceptem pro rychlou charakteristiku různých materiálů.
To se rychle ocení, protože hustota vody je přibližně 1 gram na každý kubický centimetr: 1 g / cm3 nebo 1 000 kg / m3, při atmosférickém tlaku a v dobrém teplotním rozmezí (od 0 do 15 ° C).
Při relativní hustotě látky je okamžitě známo, jak lehká nebo těžká je vzhledem k vodě, univerzální látce.
Relativní hustota je navíc snadno zapamatovatelnou hodnotou, protože se měří s malými a snadno manipulovatelnými čísly, jak bude vidět v následující části, ve které jsou hodnoty relativních hustot pro některé známé látky zmínil..
Rejstřík článků
Relativní hustota vody je zjevně 1, protože, jak bylo řečeno na začátku, je to referenční standard pro kapaliny a pevné látky. Kapaliny, jako je káva, mléko nebo nealkoholické nápoje, mají relativní hustotu velmi blízkou hustotě vody.
Pokud jde o oleje, neexistuje jednotná hodnota relativní hustoty použitelná pro všechny, protože to závisí na jejich původu, složení a zpracování. Většina relativních hustot pro oleje je v rozmezí 0,7 až 0,95.
Plyny jsou mnohem lehčí, takže v mnoha aplikacích se jako reference použije hustota vzduchu takovým způsobem, že relativní hustota naznačuje, jak lehký nebo těžký je plyn ve srovnání se vzduchem. Ve srovnání s vodou je relativní hustota vzduchu 0,0013.
Podívejme se na některé hodnoty relativní hustoty pro známé látky a materiály.
- Lidské tělo: 1,07.
- Rtuť: 13.6.
- Glycerin: 1,26.
- Benzín: 0,68.
- Mořská voda: 1025.
- Ocel: 7.8.
- Dřevo: 0,5.
- Led: 0,92.
Hodnota relativní hustoty poskytuje okamžité informace o tom, zda látka nebo materiál plave ve vodě nebo klesá..
Z tohoto důvodu bude vrstva oleje nad vrstvou vody, protože téměř všechny oleje mají nižší relativní hustotu než tato kapalina. Kostka dřeva ve vodě může mít část mimo ni, stejně jako led.
Absolutní hustota je podíl mezi hmotou látky a objemem, který zabírá. Protože objem zase závisí na teplotě (při zahřívání většiny látek expanduje) a tlaku, hustota zase závisí na těchto dvou velikostech. Matematicky máme:
Kde ρ je hustota, jejíž jednotky v mezinárodním systému jsou Kg / m3, m je hmotnost a PROTI je objem.
Kvůli vztahu, který má objem s teplotou a tlakem, jsou hodnoty absolutní hustoty, které se objevují v tabulkách, obvykle specifikovány při atmosférickém tlaku a v určitých teplotních rozsazích.
Za normálních podmínek pro plyny: 1 atmosféra tlaku a teplota 0 ° C je tedy hustota vzduchu nastavena na 1 293 Kg / m3.
Navzdory skutečnosti, že jeho hodnota zažívá tyto variace, je velmi vhodné množství pro určení chování látek, zejména v médiích považovaných za kontinuální..
Rozdíl s relativní hustotou spočívá v tom, že absolutní hustota má rozměry, v takovém případě její hodnoty závisí na vybraném jednotkovém systému. Tímto způsobem je hustota vody při teplotě 4 ° C:
ρVoda = 1 g / cm3 = 1000 kg / m3 = 1,94 slimák / stopa3
Najděte objem obsazený 16 gramy oleje, jehož měrná hmotnost je 0,8.
Nejprve najdeme absolutní hustotu ρolej oleje. Označujeme jako sG jeho relativní hustota je:
ρolej = 0,8 x hustota vody
Pro hustotu vody se použije hodnota uvedená v předchozí části. Když je známa relativní hustota, je absolutní hustota okamžitě získána vynásobením této hodnoty hustotou vody. A) Ano:
Hustota materiálu = relativní hustota x hustota vody (za normálních podmínek).
Proto pro olej v tomto příkladu:
ρolej = 0,8 x 1 g / cm3= 0,8 g / cm3
Protože hustota je podíl mezi hmotou m a svazek V, bude to takto:
V = m / ρ = 16 g / 0,8 g / cm3= 20 cm3
Skála má měrnou hmotnost 2,32 a objem 1,42 x 10 -4 m3. Najděte váhu horniny v jednotkách mezinárodního systému a v technickém systému.
Hodnota hustoty vody bude použita jako 1000 kg / m3:
ρSkála = 2,32 x 1000 kg / m3= 2,32 x 103 Kg / m3
Hmotnost m horniny je v kilogramech:
m = rSkála . V = 2,32 x 103 Kg / m3. 1,42 x 10 -4 m3 = 0,33 kg.
Hmotnost v jednotkách technického systému je 0,33 kilogramu síly. Pokud je to v mezinárodním systému výhodné, pak je jednotkou Newton, pro který je hmotnost vynásobena hodnotou g, gravitačním zrychlením.
P = m. g = 0,33 kg, 9,8 m / sdva = 3,23 N.
Pyknometr je nádoba, pomocí které lze určit relativní hustotu látky při určité teplotě.
Pro stanovení hustoty neznámé kapaliny v laboratoři byl použit tento postup:
- Prázdný pyknometr byl zvážen a naměřená hodnota byla 26,038 g
- Poté byl pyknometr naplněn vodou o teplotě 20 ° C (hustota vody 0,99823 g / cm3) a zvážen, přičemž byla získána hodnota 35,966 g.
- Nakonec byl zvážen pyknometr naplněný neznámou kapalinou a získaná hodnota byla 37 791 g..
Je požadováno odvození výrazu pro výpočet hustoty kapaliny a jeho použití se získanými údaji.
Hmotnost vody i kapaliny se určí odečtením úplného odečtu pyknometru od prázdného pyknometru:
Hmotnost H2O = 35 966 g - 26 038 g = 9 928 g; Hmotnost tekutina = 37 791 g - 26 038 g = 11 753 g
Nakonec je nahrazen výrazem, který byl odvozen:
ρtekutina = (11 753 g / 9 928 g). 0,99823 g / ml = 1,182 g / ml.
Zatím žádné komentáře