SANTYKINIS TANKIS: SKAIČIAVIMAS, PAVYZDŽIAI, PRATIMAI - FIZINIS - 2025

Santykinis tankis yra nedimensinis santykiai tarp medžiagos tankio ir nuoroda, kuris paprastai yra vandens, esant 4 ° C (39,2 ° F), tuomet Skysčių ir kietųjų medžiagų, tuo tarpu dujų yra naudojamas sauso oro.

Kai kuriuose tekstuose jis taip pat vadinamas specifiniu gravitacija (pažodinis specifinės gravitacijos vertimas į anglų kalbą), tačiau tai yra ta pati sąvoka. Abu tankiai turi būti toje pačioje vienetų sistemoje ir buvo išmatuoti vienodomis slėgio ir temperatūros sąlygomis.

Plūduriuojančių objektų santykinis tankis yra mažesnis nei vandens. Šaltinis: „PIxabay“.

Santykinis tankis matematiškai apskaičiuojamas taip:

Nors bet kurios medžiagos tankis priklauso nuo slėgio ir temperatūros sąlygų, kuriomis ji matuojama, ypač kai tai susiję su dujomis, santykinis tankis yra labai naudinga sąvoka, norint greitai apibūdinti įvairias medžiagas.

Tai galima pastebėti iškart, nes vandens tankis yra maždaug 1 gramas kiekvienam kubiniam centimetrui: 1 g / cm3 arba 1000 kg / m ³ , esant atmosferos slėgiui ir esant gerai temperatūros diapazonui (nuo 0 iki 15 ºC). .

Pateikus santykinį medžiagos tankį, iš karto žinoma, kokia lengva ar sunki ji yra universali medžiaga vandens atžvilgiu.

Be to, santykinį tankį lengva atsiminti, nes jis matuojamas mažais ir lengvai valdomais skaičiais, kaip bus matyti kitame skyriuje, kuriame minimos kai kurių žinomų medžiagų santykinės tankio vertės.

Pavyzdžiai

Santykinis vandens tankis akivaizdžiai yra 1, nes, kaip minėta pradžioje, tai yra etaloninis skysčių ir kietų medžiagų etalonas. Tokių skysčių kaip kava, pienas ar gaivieji gėrimai santykinis tankis yra labai panašus į vandens.

Kalbant apie aliejus, nėra visiems vienodos santykinės tankio vertės, nes tai priklauso nuo jų kilmės, sudėties ir perdirbimo. Didžioji dalis santykinių aliejų tankių yra 0,7–0,95.

Dujos yra daug lengvesnės, todėl daugeliu atvejų remiamasi oro tankiu taip, kad santykinis tankis parodytų, kaip lengvos ar sunkios dujos yra palyginti su oru. Palyginti su vandeniu, santykinis oro tankis yra 0,0013.

Pažvelkime į kai kurias žinomų medžiagų ir medžiagų santykines tankio vertes.

Kai kurių žinomų medžiagų santykinis tankis

- Žmogaus kūnas: 1,07.

- Gyvsidabris: 13,6.

- Glicerinas: 1,26.

- Benzinas: 0,68.

- Jūros vanduo: 1 025.

- Plienas: 7.8.

- Mediena: 0,5.

- Ledas: 0,92.

Santykinė tankio vertė suteikia tiesioginę informaciją apie tai, ar medžiaga ar medžiaga plūduriuoja vandenyje, ar nuskendo, priešingai.

Atsižvelgiant į tai, vandens sluoksnyje liks aliejaus sluoksnis, nes beveik visų aliejų savitasis svoris yra mažesnis nei šio skysčio. Medžio kubas vandenyje gali būti iš jo, kaip ir ledas.

Skirtumas su absoliučiuoju tankiu

Absoliutusis tankis yra santykis tarp medžiagos masės ir jos užimto ​​tūrio. Kadangi tūris savo ruožtu priklauso nuo temperatūros (dauguma medžiagų plečiasi kaitinant) ir slėgio, tankis savo ruožtu priklauso nuo šių dviejų dydžių. Matematiškai turime:

Kur ρ yra tankis, kurio vienetai tarptautinėje sistemoje yra Kg / m ³ , m yra masė, o V - tūris.

Dėl tūrio santykio su temperatūra ir slėgiu, lentelėse pateiktos tankio vertės paprastai nurodomos esant atmosferos slėgiui ir tam tikroms temperatūrų sritims.

Taigi normaliomis sąlygomis esant dujoms: 1 slėgio atmosferoje ir 0 ° C temperatūroje, oro tankis yra 1,293 Kg / m ³ .

Nors jos vertė patiria šiuos svyravimus, tai yra labai tinkamas kiekis medžiagų elgsenai nustatyti, ypač terpėse, kurios laikomos tęstinėmis.

Skirtumas nuo santykinio tankio yra tas, kad absoliutus tankis turi matmenis, tokiu atveju jo vertės priklauso nuo pasirinktos vienetų sistemos. Tokiu būdu vandens tankis esant 4º C temperatūrai yra:

ρ _vanduo = 1 g / cm ³ = 1000 Kg / m ³ = 1,94 šliužas / pėda ³

Išspręsta mankšta

- 1 pratimas

Raskite tūrį, kurį užima 16 gramų aliejaus, kurio savitasis svoris yra 0,8.

Sprendimas

Pirmiausia randame _alyvos absoliutųjį tankį ρ . Pažymėdami santykinį tankį kaip s _g, turime:

ρ _alyva = 0,8 x vandens tankis

Vandens tankiui bus naudojama ankstesniame skyriuje nurodyta vertė. Kai santykinis tankis žinomas, absoliutusis tankis nedelsiant gaunamas padauginus šią vertę iš vandens tankio. Taigi:

Medžiagos tankis = Santykinis tankis x Vandens tankis (normaliomis sąlygomis).

Todėl aliejui šiame pavyzdyje:

ρ _aliejus = 0,8 x 1 g / cm ³ = 0,8 g / cm ³

Kadangi tankis yra m ir V tūrio santykis, jis bus toks:

- 2 pratimas

Uolos savitasis sunkis yra 2,32, o tūris - 1,42 x ^10–4 m ³ . Raskite uolienos svorį tarptautinės sistemos vienetais ir techninėje sistemoje.

Sprendimas

Vandens tankio vertė bus naudojama kaip 1000 Kg / m ³ :

ρ _uoliena = 2,32 x 1000 Kg / m ³ = 2,32 x 10 ³ Kg / m ³

Uolos masė m yra kilogramais:

Svoris techninės sistemos vienetais yra 0,33 kilogramo jėgos. Jei tai yra pageidautina tarptautinėje sistemoje, tada vienetas yra Niutonas, kurio masė padauginta iš g vertės, gravitacijos pagreičio.

- 3 pratimas

Piknometras yra tara, su kuria santykinis medžiagos tankis gali būti nustatytas tam tikroje temperatūroje.

Piknometras. Šaltinis: Wikipedia.org.

Norint nustatyti nežinomo skysčio tankį laboratorijoje, buvo vadovaujamasi šia procedūra:

- Tuščias piknometras buvo pasvertas, o rodmuo buvo 26,038 g

- Tada piknometras buvo pripildytas 20 ° C vandens (vandens tankis 0,99823 g / cm3) ir pasveriamas, gaunant 35,966 g vertę.

- Galiausiai pasvėrė piknometras, užpildytas nežinomu skysčiu, ir gautas rodmuo buvo 37,791 g.

Prašoma išvesti išraišką, kad būtų galima apskaičiuoti skysčio tankį ir pritaikyti jį gautiems duomenims.

Sprendimas

Vandens ir skysčio masė nustatoma atėmus visą tuščio piknometro rodmenis:

masė _H2O = 35,966 g - 26,038 g = 9,928 g; _skysčio masė = 37,791 g - 26,038 g = 11,753 g

Galiausiai jis pakeičiamas išraiškai, kuri buvo išvesta:

_skysčio ρ = (11,753 g / 9,928 g). 0,99823 g / cc = 1,182 g / cc.

Nuorodos

1. Enciklopedija Britannica. Specifinė gravitacija. Atkurta iš: britannica.com.
2. Giancoli, D. 2006. Fizika: principai su taikymu. 6 ^-oji . Ed Prentice salė.
3. Mott, R. 2006. Skysčių mechanika. 4-asis. Leidimas. „Pearson Education“. 12–21.
4. Valera Negrete, J. 2005. Bendrosios fizikos pastabos. UNAM. 44–45.
5. White, F. 2004. Skysčių mechanika. 5-asis leidimas. Mc Graw Hill. 17-18 val.