Перекласти одиниці: грам на кубічний сантиметр [г / см³] <-> міліграм на кубічний метр [мг / м³] • Механіка • Конвертер щільності • Компактний калькулятор
- Загальні відомості
- Фактори, що впливають на щільність речовини
- щільність води
- Щільність солоної води
- щільність повітря
- обчислення щільності
- Метод витіснення рідини
- порожні тіла
- Таблиця щільності часто зустрічаються в природі речовин
- Щільність і маса
- Чорні діри
1 грам на кубічний сантиметр [г / см³] = 1000000000 міліграм на кубічний метр [мг / м³]
Загальні відомості
Фактори, що впливають на щільність речовини
щільність води
Щільність солоної води
щільність повітря
обчислення щільності
Метод витіснення рідини
порожні тіла
Таблиця щільності часто зустрічаються в природі речовин
Чорні діри
Загальні відомості
Щільність - властивість, яка визначає скільки речовини по масі доводиться на одиницю об'єму. В системі СІ щільність вимірюють в кг / м³, але також використовуються і інші одиниці, наприклад г / см³, кг / л і інші. У побуті найчастіше використовують дві рівнозначні величини: г / см³ і кг / мл.
Фактори, що впливають на щільність речовини
Щільність одного і того ж речовини залежить від температури і тиску. Зазвичай, чим вище тиск, тим більш щільно утрамбувати молекули, що збільшує щільність. У більшості випадків збільшення температури, навпаки, збільшує відстань між молекулами і зменшує щільність. У деяких випадках ця залежність - зворотна. Щільність льоду, наприклад, менше щільності води, не дивлячись на те, що лід холодніше води. Пояснити це можна молекулярною структурою льоду. Багато речовин, при переході від рідкого до твердого агрегатному стані змінюють молекулярну структуру так, що відстань між молекулами зменшується, і щільність, відповідно, збільшується. Під час утворення льоду, молекули шикуються в кристалічну структуру і відстань між ними, навпаки, збільшується. При цьому тяжіння між молекулами також змінюється, щільність зменшується, а обсяг збільшується. Взимку необхідно не забувати про це властивість льоду - якщо вода у водопровідних трубах замерзає, то їх може розірвати.
Лід плаває на межі між водою і менш щільним ізопропіловий спирт, пофарбованим синім кольором.
щільність води
Якщо щільність матеріалу, з якого зроблений предмет, більше щільності води, то він повністю занурюється у воду. Матеріали з щільністю, меншою, ніж у води, навпаки спливають на поверхню. Хороший приклад - лід з меншою щільністю, ніж вода, що спливає в склянці на поверхню води та інших напоїв, що складаються здебільшого з води. Ми часто використовуємо це властивість речовин в повсякденному житті. Наприклад, при конструюванні корпусів суден використовують матеріали з щільністю вище щільності води. Оскільки матеріали з щільністю вище, ніж щільність води, тонуть, в корпусі судна завжди створюються наповнені повітрям порожнини, так як щільність повітря набагато нижче щільності води. З іншого боку, іноді необхідно, щоб предмет тонув у воді - для цього вибирають матеріали з більшою щільністю, ніж у води. Наприклад, щоб ввести на достатню глибину легку наживку під час риболовлі, рибалки прив'язують до волосіні грузило з матеріалів, що мають високу щільність, наприклад свинцю.
Щільність жиру нижче щільності води, тому його легко видаляти з поверхні супів, особливо охолоджених в холодильнику до температури затвердіння жиру. Зручно їх видаляти і з заливних, і холодцю, як на фотографії. Фотографія опублікована з дозволу автора.
Масло, жир і нафту залишаються на поверхні води, так як їх щільність нижче щільності води. Завдяки цій властивості, пролиту в океані нафту набагато легше прибирати. Якби вона змішувалася з водою або опускалася на морське дно, вона завдавала ще більших збитків морській екосистемі. У кулінарії також використовують цю властивість, але не нафти, звичайно, а жиру. Наприклад, дуже легко видалити зайвий жир з супу, так як він спливає на поверхню. Якщо суп охолодити в холодильнику, то жир застигає, і його ще легше прибрати з поверхні ложкою, шумівкою, або навіть виделкою. Таким же способом його видаляють з холодцю і холодцю. Це зменшує калорійність і вміст холестерину в продукті.
Інформацію про щільність рідин використовують і під час приготування напоїв. Багатошарові коктейлі роблять з рідин різної щільності. Зазвичай рідини з меншою щільністю акуратно наливають на рідини більш високої щільності. Можна також використовувати скляну паличку для коктейлю або барну ложку і повільно наливати по ним рідина. Якщо не поспішати і робити все акуратно, то вийде красивий багатошаровий напій. Цей спосіб можна також використовувати з желе або заливними стравами, хоча, якщо дозволяє час, простіше охолодити кожен шар окремо, наливаючи новий шар тільки після того, як нижній шар затвердів.
Помідор черрі плаває на кордоні між солоною водою внизу, пофарбованої в рожевий колір, і прісною водою з меншою щільністю вгорі. Щільність помідора більше щільності чистої води і менше щільності солоної, тому він і опинився посередині.
У деяких випадках менша щільність жиру, навпаки, заважає. Продукти з високим вмістом жиру часто погано змішуються з водою і утворюють окремий шар, погіршуючи цим не тільки вид, але і смак продукту. Наприклад, в холодних десертах і фруктових коктейлях жирні молочні продукти іноді відокремлюються від нежирних, таких як вода, лід і фрукти.
Щільність солоної води
Помідор черрі плаває на кордоні між солоною водою внизу, пофарбованої в рожевий колір, і прісною водою з меншою щільністю вгорі. Щільність помідора більше щільності чистої води і менше щільності солоної, тому він і опинився посередині.
Щільність води залежить від вмісту в ній домішок. У природі і в побуті рідко зустрічається чиста вода H2O без домішок - найчастіше в ній містяться солі. Хороший приклад - морська вода. Її щільність вище, ніж у прісній, тому прісна вода зазвичай «плаває» на поверхні солоної води. Звичайно, побачити це явище в звичайних умовах складно, але якщо прісна вода укладена в оболонку, наприклад в гумова куля, то це добре видно, так як ця куля спливає на поверхню. Наше тіло - теж свого роду оболонка, наповнена прісною водою. Ми складаємося з води від 45% до 75% - цей відсоток зменшується з віком і зі збільшенням ваги і кількості жиру в організмі. Вміст жиру не менше 5% від маси тіла. У здорових людей в організмі до 10% жиру, якщо вони багато займаються спортом, до 20%, якщо у них нормальний вага, і від 25% і вище, якщо вони страждають ожирінням.
Якщо ми спробуємо НЕ плисти, а просто триматися на поверхні води, то зауважимо, що в солоній воді це робити простіше, так як її щільність вище щільності прісної води і жиру, що міститься в нашому тілі. Концентрація солі в Мертвому морі в 7 разів перевищує середню концентрацію солі в океанах світу, і воно відомо по всьому світу тим, що люди можуть легко триматися на поверхні води і не тонути. Хоча, думати, що загинути в цьому морі неможливо - помилково. Насправді кожен рік в цьому морі гинуть люди. Високий вміст солі робить воду небезпечною, якщо вона потрапляє в рот, ніс, і в очі. Якщо наковтатися такої води, то можна отримати хімічний опік - у важких випадках таких невдалих плавців госпіталізують.
щільність повітря
Гаряче повітря всередині цього повітряної кулі має меншу щільність, ніж щільність навколишнього повітря. Це дозволяє кулі піднятися в повітря і летіти. Руїни стародавнього міста Теотіуакан індіанців Майя, Мексика.
Також як і у випадку з водою, тіла з щільністю нижче щільності повітря мають позитивну плавучість, тобто злітають. Хороший приклад такого речовини - гелій. Його щільність дорівнює 0,000178 г / см³, в той час як щільність повітря приблизно дорівнює 0,001293 г / см³. Можна побачити, як гелій злітає в повітрі, якщо наповнити їм повітряну кульку.
Щільність повітря зменшується в міру того, як збільшується його температура. Це властивість гарячого повітря використовують в повітряних кулях. Куля на фотографії в стародавньому місті Теотіуокан індіанців Майя в Мексиці наповнений гарячим повітрям, що має щільність менше, ніж щільність навколишнього холодного ранкового повітря. Саме тому куля летить на досить великій висоті. Поки куля пролітає над пірамідами, повітря в ньому остигає, і його знову нагрівають за допомогою газового пальника.
обчислення щільності
Часто щільність речовин вказують для стандартних умов, тобто для температури 0 ° C і тиску 100 кПа. У навчальних і довідкових посібниках зазвичай можна знайти таку щільність для речовин, часто зустрічаються в природі. Деякі приклади наведені в таблиці нижче. У деяких випадках таблиці недостатньо і щільність необхідно обчислити вручну. В цьому випадку масу ділять на обсяг тіла. Масу легко знайти за допомогою ваг. Щоб дізнатися обсяг тіла стандартної геометричної форми, можна використовувати формули для обчислення обсягу. Обсяг рідин і сипучих речовин можна знайти, наповнивши речовиною вимірювальну чашку. Для більш складних обчислень використовують метод витіснення рідини.
Метод витіснення рідини
Для обчислення обсягу таким способом, спочатку наливають певну кількість води в мірну посудину і поміщають до повного занурення тіло, обсяг якого необхідно обчислити. Обсяг тіла дорівнює різниці обсягу води без тіла, і з ним. Вважається, що це правило вивів Архімед. Виміряти обсяг таким способом можна тільки в тому випадку, якщо тіло не поглинає воду і не псується від води. Наприклад, ми не станемо вимірювати методом витіснення рідини обсяг фотоапарата або виробів з тканини.
Невідомо, наскільки ця легенда відображає реальні події, але вважається, що цар Гиерон II дав Архімед завдання визначити, чи зроблена його корона з чистого золота. Цар підозрював, що його ювелір вкрав частину золота, виділеного на корону, і замість цього зробив корону з більш дешевого сплаву. Архімед міг легко визначити цей обсяг, розплавивши корону, але цар наказав йому знайти спосіб зробити це, не пошкодивши корони. Вважається, що Архімед знайшов рішення цієї задачі, коли приймав ванну. Занурившись у воду він зауважив, що його тіло витіснило певну кількість води, і зрозумів, що обсяг витісненої води дорівнює обсягу тіла в воді.
порожні тіла
Деякі природні і штучні матеріали складаються з порожніх всередині частинок, або з частинок настільки маленьких, що ці речовини поводяться як рідини. У другому випадку, між частинками залишається порожнє місце, заповнене повітрям, рідиною, або іншою речовиною. Іноді це місце залишатися порожнім, тобто воно заповнене вакуумом. Приклад таких речовин - пісок, сіль, зерно, сніг і гравій. Обсяг таких матеріалів можна визначити, вимірявши загальний обсяг і вирахувавши з нього певний геометричними обчисленнями обсяг пустот. Цей спосіб зручний, якщо форма частинок більш-менш однорідна.
Для деяких матеріалів кількість порожнього місця залежить від того, наскільки щільно утрамбувати частки. Це ускладнює обчислення, так як не завжди легко визначити, скільки порожнього місця між частинками.
Таблиця щільності часто зустрічаються в природі речовин
Речовина Щільність, г / см³ Рідини Вода при температурі 20 ° C 0,998 Вода при температурі 4 ° C 1,000 Бензин 0,700 Молоко 1,03 Ртуть 13,6 Тверді речовини Лід при температурі 0 ° C 0,917 Магній 1,738 Алюміній 2,7 Залізо 7,874 Мідь 8 , 96 Свинець 11,34 Уран 19,10 Золото 19,30 Платина 21,45 Осмий 22,59 Гази при нормальних температурі і тиску Водень 0,00009 Гелій 0,00018 Монооксид вуглецю 0,00125 Азот 0,001251 Повітря 0,001293 Вуглекислий газ 0,001977
Щільність і маса
У літаках часто використовують композиційні матеріали замість чистих металів, так як на відміну від металів, такі матеріали мають високу пружність при малій вазі. Повітряні гвинти цього літака Bombardier Q400 виготовлені повністю з композиційних матеріалів.
У деяких галузях, наприклад в авіації, необхідно використовувати якомога легші матеріали. Так як матеріали низької щільності також мають низьку масу, в таких ситуаціях намагаються використовувати матеріали з найменшою щільністю. Так, наприклад, щільність алюмінію всього 2,7 г / см³, в той час як щільність стали дорівнює від 7,75 до 8,05 г / см ³. Саме завдяки низькій щільності в 80% корпусу літаків використовують алюміній і його сплави. Звичайно, при цьому варто не забувати про міцність - сьогодні мало хто робить літаки з дерева, шкіри, та інших легких але маломіцних матеріалів.
У літаках часто використовують композиційні матеріали замість чистих металів, так як на відміну від металів, такі матеріали мають високу пружність при малій вазі. Повітряні гвинти цього літака Bombardier Q400 виготовлені повністю з композиційних матеріалів.
Чорні діри
З іншого боку, чим вище маса речовини на даний обсяг - тим вище щільність. Чорні діри - приклад фізичних тіл з дуже маленьким обсягом і величезною масою, а відповідно - і величезною щільністю. Таке астрономічне тіло поглинає світло і інші тіла, що знаходяться досить близько від нього. Найбільші чорні діри називають надмасивними.
література
Автор статті: Kateryna Yuri
Ви маєте труднощі в перекладі одиниці виміру з однієї мови на іншу? Колеги готові вам допомогти. Опублікуйте питання в TCTerms і протягом декількох хвилин ви отримаєте відповідь.
