Formula anyag sűrűsége fizika
A definíció és képlet Anyag sűrűsége
Anyag sűrűsége (a sűrűsége a test anyag) nevű skalár fizikai mennyiség, amely az arány tömege (dm) kis test tagja annak egységnyi térfogatban (dV). Leggyakrabban a sűrűség az anyag által kijelölt görög betűvel. És így:
Típusai anyag sűrűsége
Kifejezés alkalmazásával (1), hogy meghatározzuk a sűrűség, beszélni sűrűsége a test azon a ponton.
A sűrűség a test anyagától függ a test és a termodinamikai állapotát.
Ebben az esetben, ha a szervezet lehet tekinteni egységes (sűrűségű anyag azonos az egész szervezetben (), ez határozza meg a következő képlet:
ahol m - testsúly, V - a térfogata a szervezetben.
Ha a szervezet nem egységes, néha használja a kifejezés átlagos sűrűsége, amelyet úgy számítunk ki, mint:
ahol m - testsúly, V - a térfogata a szervezetben. A technika a inhomogén (például granulált) szervek kifejezést használni térfogatsűrűség. A térfogatsűrűség számítottuk, valamint (3). Meghatározott térfogat időket, beleértve a szemcsés és porszerű anyagok (például a homok, kavics, gabona, stb).
Ha figyelembe vesszük a gázt a szokásos feltételek mellett a képlet kiszámításához használt sűrűség:
ahol - a moláris tömege a gáz, - a moláris gáz térfogata, amely normál körülmények 22.4 L / mol.
Egységek anyag sűrűsége
Összhangban a meghatározás, tudjuk írni, hogy a sűrűség mértékegységek SI egységek: [] = kg / m 3
Így 1 ttkg / m 3 = (10) -3 g / (cm) 3.
Példák problémák megoldása
Feladat. Mi a víz sűrűsége, ha a kötet által elfoglalt egy molekula H2O, m megközelítőleg egyenlő 3. Tegyük fel, hogy a vízmolekula a szorosan csomagolt.
Határozat. Ha feltételezzük, hogy a vízmolekulák szorosan csomagolt, sűrűsége lehet meghatározni:
ahol m0 - tömege a vízmolekula. Találunk m0. Az ismert összefüggést:
ahol N = 1 - molekulák száma (ebben az esetben az egyik molekula), m - tömege tekinthető molekulák számát (ebben az esetben m = m0), NA = 6,02 • október 23 mol -1 - Avogadro-állandó = 18 • 10 - 3 kg / mol (a relatív molekulatömege víz Mr = 18). Következésképpen, olyan expressziós (2), hogy megtalálja a tömege egy molekula van:
M0 helyettesíti az (1) kifejezés, megkapjuk:
A számítás a kívánt értékek:
Válasz. A víz sűrűsége 10 3 kg / m 3.
Feladat. Mi sűrűségű cézium-klorid kristályok (CsCl), a kristályok egy köbös kristályrács (1. ábra) a csúcsai, amelyek klórt ionok (Cl -), és a közepén van cézium ion (Cs +). rácsos borda száma egyenlő d = 0, 41 nm.
Határozat. Ennek alapján a probléma megoldására kerül ki:
. Ha m - anyag tömege (ebben az esetben, a tömege egy molekula - Avogadro-állandó, kg / mol, a moláris tömege cézium-klorid (például a relatív molekuláris cézium-klorid) Expression (2.1), hogy egy molekula válik:
A (2.2) tömege molekulák lehet kifejezni a sűrűség, mint:
ahol Vm - kötet a molekulában tanulmány. Mivel a kristályok köbös kristályrács bordát, amely ismert a számunkra (és egyenlő d), a hangerő Vm helyett használhatja a kifejezést:
Mi helyettesítheti a kifejezéseket (2.3) és (2.4) a (2.2), kapjuk:
Ezután a kifejezés a sűrűség alakul:
Fordítás kristályrács mérete SI mértékegység, megkapjuk d = 0,41nm = 0 41 • 10 -9) m elvégzi a számítást .: