science >> Wetenschap >  >> Fysica

De hulpmiddelen die worden gebruikt om de dichtheid te meten

Een van de basistermen die in veel natuurwetenschappen wordt gebruikt, is dichtheid, een fysieke eigenschap die wordt gedefinieerd als de massa van een object gedeeld door zijn volume. Dit betekent dat u om de dichtheid te meten, meestal de massa en het volume van een object afzonderlijk moet meten en vervolgens de dichtheid moet berekenen door de massa te delen door het volume. Om massa en volume te meten, hebt u het gebruik van verschillende standaard laboratoriumtools nodig.
Schaal

Massa is een van de gemakkelijkst te verkrijgen metingen. Gebruik een weegschaal of elektronische balans om het gewicht of de massa van het object te bepalen. Deze meting wordt meestal weergegeven in gram of gram voor respectievelijk Engelse en metrische systemen. Om de massa van een vloeistof te meten, weegt u eerst de container en tarreert u de schaal voordat u de vloeistof toevoegt.
Gegradueerde cilinder

De meest nauwkeurige manier om het volume van een object te bepalen, vooral in het geval van een onregelmatige gevormd object, is het onder te dompelen in water en de hoeveelheid water te meten die het verplaatst. Een maatcilinder die groot genoeg is om zowel het object als voldoende water te bevatten om het volledig onder te dompelen, is het beste hulpmiddel voor deze klus. Een maatcilinder kan u ook het volume van een vloeistof vertellen door deze eenvoudig in een lege cilinder te schenken. Gebruik geen bekerglas om het volume te bepalen, omdat de schaal op de zijkant van een beker minder nauwkeurig kan zijn dan die op een maatcilinder, die speciaal is ontworpen voor het meten.
Dichtheid berekenen

Eenmaal je hebt de massa en het volume van een object gemeten, je vindt dichtheid met een eenvoudige berekening. Deel de massa door het volume om de dichtheid te krijgen. U meet bijvoorbeeld een hoeveelheid zuiver water in een maatcilinder en ziet dat deze tot 11,5 ml komt. Je plaatst een plastic weegschaal op een weegschaal en vindt dat de massa 3,2 gram is. Als je het water toevoegt, komt het totaal op 14,7 gram. Trek de massa van de schaal af van het totaal om alleen de massa van het water te krijgen, 14.7 - 3.2 \u003d 11.5. Deel 11,5 gram door 11,5 ml om de dichtheid te krijgen, 1,0 gram per ml.
Hydrometer

De dichtheid is moeilijk direct en nauwkeurig te meten, omdat het afhangt van twee afzonderlijke eigenschappen, massa en volume. Dichtheid speelt echter een rol bij vloeistoffen en floatatie, omdat een dichter object altijd in een minder dichte vloeistof zinkt en op een vloeistof met een grotere dichtheid drijft. Een hydrometer is een speciaal apparaat dat wordt gebruikt om de dichtheid van vloeistoffen te bepalen. In plaats van het volume in een maatcilinder te meten en vervolgens de vloeistof te wegen om de massa te bepalen (en natuurlijk het gewicht van de container af te trekken), zal een hydrometer op een ander niveau in een vloeistof drijven op basis van de dichtheid. Verschillende hydrometers gebruiken verschillende schalen voor het meten van de dichtheid, dus volg alle instructies en meet zorgvuldig.
De waarde van dichtheid

Nu u de dichtheid hebt bepaald, wat kunt u ermee doen? Het is een intrinsieke eigenschap van een stof, wat betekent dat elke hoeveelheid zuiver lood dezelfde dichtheid heeft, of u nu een ton of een paar deeltjes hebt; hetzelfde geldt voor elke zuivere substantie. Veel stoffen hebben een bekende, gepubliceerde waarde voor dichtheid die kan fungeren als een "vingerafdruk", waarmee u een onbekende stof kunt identificeren door de dichtheid ervan te vinden. Het zal je ook vertellen of een object is gemaakt van een pure substantie of dat het een mengsel is. Een beroemd verhaal vermeldt de Griekse filosoof Archimedes, die ontdekte dat de kroon van een koning niet puur goud was; hij berekende de dichtheid van de kroon en ontdekte dat deze minder was dan die van goud