Плотность - это количество вещества или массы на единицу объема. В этом примере задачи показано, как рассчитать массу объекта по известной плотности и объему.
Простой пример (метрические единицы)
В качестве примера простой задачи найдите массу куска металла объемом 1,25 м.3 и плотность 3,2 кг / м3.
Во-первых, вы должны заметить, как объем и плотность использовать объем кубических метров. Это делает расчет простым. Если бы эти две единицы не были одинаковыми, вам нужно преобразовать одну, чтобы они были согласованы.
Затем переставьте формулу для плотности, чтобы решить для массы.
Плотность = Масса ÷ Объем
Умножим обе части уравнения на объем, чтобы получить:
Плотность х Объем = Масса
или
Масса = Плотность х Объем
Теперь подключите цифры, чтобы решить проблему:
Масса = 3,2 кг / м3 х 1,25 м3
Если вы видите, что отряды не будут отменены, значит, вы сделали что-то не так. Если это произойдет, измените условия, пока проблема не сработает. В этом примере кубические метры отбрасываются, оставляя килограммы, что является единицей массы.
Масса = 4 кг
Простой пример (английские единицы)
Найдите массу капли воды объемом 3 галлона. Это кажется достаточно простым. Большинство людей запоминают плотность воды как 1. Но это в граммах на кубические сантиметры. К счастью, легко найти плотность воды в любой единице.
Плотность воды = 8,34 фунт / галлон
Итак, проблема становится:
Масса = 8,34 фунта / галлон х 3 галлона
Масса = 25 фунтов
проблема
Плотность золото составляет 19,3 грамм на кубический сантиметр. Какова масса слитка золота в килограммах, который измеряет 6 дюймов х 4 дюйма х 2 дюйма?
Решение
Плотность равна массе, деленной на объем.
Д = м / В
где
D = плотность
м = масса
V = объем
У нас есть плотность и достаточно информации, чтобы найти объем в задаче. Осталось только найти массу. Умножим обе части этого уравнения на объем V и получим:
м = DV
Теперь нам нужно найти объем золотого слитка. Нам дана плотность в граммах на кубический сантиметр но бар измеряется в дюймах. Во-первых, мы должны преобразовать измерения в дюймах в сантиметры.
Использовать фактор общения 1 дюйм = 2,54 сантиметра.
6 дюймов = 6 дюймов х 2,54 см / 1 дюйм = 15,24 см.
4 дюйма = 4 дюйма х 2,54 см / 1 дюйм = 10,16 см.
2 дюйма = 2 дюйма х 2,54 см / 1 дюйм = 5,08 см.
Умножьте все три числа вместе, чтобы получить объем золотого слитка.
V = 15,24 см х 10,16 см х 5,08 см
V = 786,58 см3
Поместите это в формулу выше:
м = DV
м = 19,3 г / см3 х 786,58 см3
м = 14833,59 грамм
Ответ, который мы хотим, это масса золотого слитка в килограммах. Есть 1000 грамм на 1 килограмм, так:
масса в кг = масса в г х 1 кг / 1000 г
масса в кг = 14833,59 г х 1 кг / 1000 г
масса в кг = 14,83 кг.
Ответ
Масса золотого слитка в килограммах размером 6 дюймов х 4 дюйма х 2 дюйма составляет 14,83 килограмма.
Советы для успеха
- Самая большая проблема, с которой студенты сталкиваются при решении проблемы массы, - это неправильная настройка уравнения. Помните, масса равна плотности, умноженной на объем. Таким образом, единицы измерения объема отменяются, оставляя единицы измерения массы.
- Убедитесь, что единицы измерения объема и плотности работают вместе. В этом примере смешанные метрические и английские единицы измерения были намеренно использованы, чтобы показать, как конвертировать единицы.
- Объемные единицы, в частности, могут быть хитрыми. Помните, что когда вы определяете объем, вы должны применить правильная формула.
Краткое изложение формул плотности
Помните, что вы можете составить одну формулу для определения массы, плотности или объема. Вот три уравнения для использования:
- Масса = Плотность х Объем
- Плотность = масса ÷ объем
- Объем = Масса ÷ плотность
Учить больше
Для большего количества примеров проблем используйте Отработанные проблемы химии. Он содержит более 100 различных примеров работ, полезных для студентов-химиков.
- Этот пример проблемы плотности показывает, как рассчитать плотность материала когда масса и объем известны.
- Этот пример проблемы показывает, как найти плотность идеального газа когда дано молекулярная масса, давление и температура.
- В этом примере проблемы показаны шаги, необходимые для конвертировать дюймы в сантиметры.
Источник
- «Справочник по таблицам CRC для прикладных технических наук», 2-е издание. CRC Press, 1976, Boca Raton, Fla.