Dichte: Definition, Formeln, Einheiten, Beispielaufgaben
Bevor Sie die verschiedenen Formeln in Bezug auf die Dichte kennen, müssen Sie die Bedeutung der Dichte selbst kennen. Sehen Sie sich die folgenden Rezensionen genau an.
Inhaltsverzeichnis
Was ist Dichte?
Haben Sie schon einmal ein Boot auf dem Wasser schwimmen sehen?
Boote aus Holz können auf dem Wasser schwimmen, da die Dichte von Holz geringer ist als die Dichte von Wasser.
Dann trennt das mit Wasser in einem Behälter gemischte Öl die Substanzen und schwimmt auf dem Wasser.
Dies liegt daran, dass die Dichte von Wasser größer ist als die von Öl.
Der Begriff der Dichte kann als das Gewicht oder die Leichtigkeit eines Objekts in seinem Volumen interpretiert werden.
Dichte allein ist ein Maß für die Masse pro Volumeneinheit eines Objekts.
Je höher die Dichte eines Objekts, desto größer ist die Masse in jedem Volumen.
Die durchschnittliche Dichte jedes Objekts ist die Gesamtmasse geteilt durch das Gesamtvolumen.
Die Dichte eines Stoffes wird als Dichte bezeichnet, die mit (rho) bezeichnet wird, das Produkt der Masse eines Stoffes durch sein Volumen.
Dies entspricht den Haupteigenschaften eines Stoffes, nämlich Masse und Volumen.
Aggregatzustand basierend auf der Dichte
Hier sind einige Bedingungen von Objekten im Wasser basierend auf der Größe der Dichte des Objekts selbst, einschließlich:
1. Fliegend
Um zu schwimmen, muss ein Objekt im Wasser die gleiche Dichte wie das Wasser selbst haben.
Man kann sagen, dass ein Körper schwimmt, wenn sich alle seine Teile in der Flüssigkeit befinden.
Wenn ein Objekt in eine Flüssigkeit gelegt wird, bewegt sich das Objekt weder nach oben noch nach unten (schweben), was bedeutet, dass die Aufwärtskraft (Fa) gleich der Schwerkraft (w) ist.
2. Schwimmend
Um zu schwimmen, muss ein Objekt im Wasser eine Dichte haben, die geringer ist als die Dichte von Wasser.
Ein Objekt kann als schwebend bezeichnet werden, wenn es sich ganz oder teilweise über der Flüssigkeitsoberfläche befindet.
Wenn ein Objekt in eine Flüssigkeit gelegt wird, bewegt sich das Objekt nach oben, sodass die Aufwärtskraft (Fa) größer ist als die Schwerkraft (w).
3. ertrinken
Man kann sagen, dass ein Objekt sinkt, wenn es eine größere Dichte hat im Vergleich zur Dichte von Wasser, so erfährt das Objekt eine Nettoabwärtskraft, die nicht gleich ist mit null.
Das heißt, das Objekt befindet sich am Boden des Behälters / Ort der Flüssigkeit.
Wenn ein Gegenstand in eine Flüssigkeit gelegt wird, bewegt er sich nach unten, bis er den Boden des Behälters berührt Flüssigkeit und bleibt am Boden, so dass die Aufwärtskraft (Fa) kleiner ist als die Gewicht.
Dichteformeln und -einheiten
Um die Dichte eines Objekts zu bestimmen, können Sie die folgende Gleichung oder Formel verwenden:
= m / V
Information:
- = Dichte des Objekts (kg/m3) (g/cm²3)
- m = Masse des Objekts (kg)
- V = Volumen des Objekts (m3 oder cm3)
Dichte hat das Symbol, das als „rho“ gelesen wird.
Die Dichteformel ergibt sich aus der Division der Masse des Objekts durch das Volumen des Objekts.
Die Dichteeinheit nach dem Internationalen Einheitensystem ist Kg/m3 / kg m-3.
Masse hat Einheiten von kg und ihre Volumeneinheit ist m3.
Hier sind einige andere Einheitenumrechnungen, die Sie kennen müssen:
- 1 kg/m3 = 0,001 g/cm²3
- 1 g/cm3 = 1000 kg/m²3
- 1 Liter = 1000 Milliliter = 1000 cm3
Was ist der Unterschied zwischen einer Masse und der Dichte eines Objekts?
Antwort: Die Masse gibt die Anzahl der in einem Objekt vorhandenen Teilchen an, während die Dichte angibt, wie eng und dicht ein Teilchen angeordnet ist.
Dichte messen
Um die Dichte eines Objekts zu messen, müssen Sie zunächst die Masse des Objekts und sein Volumen kennen.
- Sie können die Masse eines Objekts mit einer Waage messen.
- Das Volumen kann auf verschiedene Arten gemessen werden, wie zum Beispiel:
Wenn das Objekt eine regelmäßige Form (Würfel, Block oder Kugel) hat, können Sie die Länge seiner Seiten messen und dann das Volumen mit der Volumenformel für jede Form berechnen.
Wenn das Messobjekt jedoch eine unregelmäßige Form (Stein) hat, können Sie das Volumen mit einem Messbecher messen. - Die Dichte wird ermittelt, indem die Masse eines Objekts durch sein Volumen geteilt wird.
Sie müssen wissen, dass jedes Objekt eine andere Massendichte hat.
Es ist die Dichte der Masse, die bestimmt, wie fest/hart das Material ist.
Hier sind die Massendichten verschiedener Materialien sowie Materialien:
Stoffname | in kg/m3 | in g/cm3 |
---|---|---|
Wasser (4 Grad Celsius) | 1.000 kg/m3 | 1 gr/cm3 |
Alkohol | 800 kg/m3 | 0,8 gr/cm3 |
Merkur | 13.600 kg/m3 | 13,6 gr/cm3 |
Aluminium | 2.700 kg/m3 | 2,7 gr/cm3 |
Eisen | 7.874 kg/m3 | 7,87 gr/cm3 |
Gold | 19.300 kg/m3 | 19,3 gr/cm3 |
Messing | 8.400 kg/m3 | 8,4 gr/cm3 |
Silber | 10.500 kg/m3 | 10,5 gr/cm3 |
Platin | 21.450 kg/m3 | 21,45 gr/cm3 |
Zink | 7.140 kg/m3 | 7,14 gr/cm3 |
Luft (27 Grad Celsius) | 1,2 kg/m3 | 0,0012 gr/cm3 |
Eis | 920 kg/m3 | 0,92 gr/cm3 |
*) Dichte ist eine andere Bezeichnung für Dichte oder Dichte.
Problembeispiel
Um Ihnen das Verständnis des obigen Materials zu erleichtern, stellen wir hier einige Beispiele für Fragen und Diskussionen zur Dichte bereit, darunter:
1. Es ist bekannt, dass 5 Liter Schlamm 6 Kilogramm wiegen. Berechnen Sie die Dichte des Schlamms in Kilogramm/Liter!
Antworten:
Ist bekannt:
- m = 6 kg, V = 5 L
Lösung:
Dichte = 6/5 = 1,2 kg/l.
2. Es ist bekannt, dass 2 Kubikmeter Holz 1.400 kg wiegen. Welche Dichte hat das Holz?
Antworten:
Ist bekannt:
- m = 1.400 kg, V = 2 m³
Lösung:
Dichte = 1.400/2 = 700 kg/m³
3. Es ist bekannt, dass ein Objekt in Form eines massiven Würfels aus Kunststoff eine Seitenlänge von 10 cm hat. Das Objekt wiegt ein halbes Kilogramm. Berechnen Sie die Dichte des Objekts in Kilogramm pro Kubikmeter!
Antworten:
Ist bekannt:
m = 0,5 kg, s = 10 cm
Lösung:
Würfelvolumen = V = 10 x 10 x 10 = 1000 cm³ = 0,001 m³
Die Dichte ist also:
= 0,5/0,001 = 500 kg/m³
4. Welche Masse hat Wasser, wenn es ein Volumen von 1 Liter hat?
Antworten:
Ist bekannt:
- V = 1 Liter = 0,001 m³
Lösung:
Es ist bekannt, dass die Dichte von Wasser = 1000 kg/m³ beträgt.
Mit der Dichteformel erhalten wir also:
m = V = (1000)(0,001) = 1 kg
5. Ein unregelmäßig geformtes Bügeleisen wiegt 14 kg. Das Volumen des Bügeleisens wird dann mit einem mit Wasser gefüllten Messbecher gemessen. Vor dem Hinzufügen von Eisen füllt die Wassermenge den Messbecher. Nach dem Einsetzen eines Bügeleisens ist das Wasser im Glas verschüttet. Wie viel Wasser wurde verschüttet?
Antworten:
Ist bekannt:
- Steinmasse (m) = 14 kg
Lösung:
Es ist bekannt, dass die Dichte von Eisen ρ = 7,874 Kg/m³ ist, sodass
Die Menge an Stein, die in einen mit Wasser gefüllten Messbecher gefüllt wird, führt dazu, dass das Wasser im Glas verschwendet wird. Was bedeutet Volumen des verschütteten Wassers = Volumen des Steins
v = m / = 14 / 7,874 = 1,77 m³.
Das verschwendete Wasser beträgt also 1,77 m³.
6. Ein Messbecher wird zunächst bis zu einer Höhe von 45 ml mit Wasser gefüllt. Nach dem Befüllen mit Steinen steigt das Wasser im Messbecher auf 75 ml an. Berechnen Sie die Dichte des Gesteins, wenn die Masse des Gesteins 120 Gramm beträgt.
Antworten:
Ist bekannt:
m = 120 g
V = 75 ml – 45 ml
= 30 ml, oder
= 30 cm3
Fragte:
- ρ….?
Lösung:
ρ = ich/V
= 120 g/30 cm3
= 4 G/cm3
Es kann also gesehen werden, dass die Dichte des Gesteins 4. beträgt G/cm3