Volume is de hoeveelheid ruimte die een substantie inneemt in drie dimensies, ongeacht of die hoeveelheid wordt gemeten in kubieke centimeters, kubieke yards of een andere volume-eenheid. De stof kan vast, vloeibaar of gasvormig zijn. Gewicht of massa speelt geen rol bij de afweging van volume. Als iemand de dichtheid van een substantie die een volume in beslag neemt wil kennen, moet de massa worden geïntroduceerd.

De vergelijking

De wiskundige relatie tussen dichtheid en volume is eenvoudig.

De wiskundige vergelijking is D = M /V. Dichtheid is gelijk aan de massa, in gram, pond of een andere eenheid, gedeeld door het volume dat de massa inneemt. Als een stuk metaal 25 g weegt en het heeft een volume van 5 kubieke cm, is de dichtheid 25 g /5 kubieke cm = 5 g per kubieke cm.

Ideale gaswet

De ideale gaswet illustreert hoe als een vergelijking volume bevat, de term dichtheid deze mogelijk als goed effect zou kunnen vervangen. Die gaswet leest gewoonlijk PV = nRT, waarbij P de druk is, n het aantal mol gas is dat wordt overwogen, R de ideale gasconstante is en T de temperatuur is. Het aantal mol is nu gerelateerd aan massa of gewicht en kan worden geschreven n = m /MW, waarbij m de massa van het gas is, en M het molecuulgewicht is. De ideale gasvergelijking kan dan worden geschreven als PV = (m /M) RT.

Omzetten van volume naar dichtheid

Verdelen van beide zijden van de vergelijking door het volume, V, we vinden dan P = (m /MV) RT. Door vergelijking 1 te combineren met vergelijking 4, verkrijgen we P = (D /M) RT.

We hebben het volume volledig geëlimineerd uit de vergelijking en vervangen door dichtheid. We hebben volume omgezet in dichtheid. Deze vorm van de ideale gaswet kan gemakkelijk worden gebruikt als u de aanwezige hoeveelheid gas kent in plaats van het volume. Je kunt het volume natuurlijk omzetten door het proces eenvoudigweg om te keren.

Redelijke eenheden

Bij het converteren van volume naar dichtheid is het redelijk om eenheden te gebruiken die gewoonlijk worden gebruikt en redelijk zijn. Bijvoorbeeld, hoewel het mogelijk is om dit te doen, rapporteert niemand gewoonlijk dichtheid in grammen per kubieke yard, of ponden per kubieke centimeter. Meer standaardeenheden zijn grammen per kubieke centimeter en ponden per kubieke meter. Dit komt omdat een klein volume materiaal gewoonlijk weinig weegt, en zo weinig gewichtseenheden zouden worden gebruikt bij gebruik van kleinere volumes. Grotere massa's vragen om grotere volumes.

Consistente meetsystemen

Tenslotte moeten metrische eenheden van massa worden gebruikt met metrische eenheden van volume, in plaats van de standaard "Engelse" eenheden, enzovoort. Het gebruik van liters voor volume vraagt ​​om kilogram in plaats van om kilo's. Aan de andere kant vraagt ​​het gebruik van quarts om het gebruik van ounces, in plaats van milliliters, in het geval van vloeistof.