RELATĪVAIS BLĪVUMS: APRĒĶINS, PIEMĒRI, VINGRINĀJUMI - FIZISKĀ - 2025

Relatīvais blīvums ir mērvienības attiecības starp blīvuma vielas un atsauci, kas parasti ir ūdens pie 4 ° C (39.2 ° F) šķidrumiem un cietām vielām, kamēr gāzēm tiek izmantots sauss gaiss.

Dažos tekstos to sauc arī par īpatnējo gravitāciju (specifiskā gravitācijas burtisks tulkojums angļu valodā), taču tas ir viens un tas pats jēdziens. Abiem blīvumiem jābūt vienā un tajā pašā mērvienību sistēmā, un tie ir izmērīti vienādos spiediena un temperatūras apstākļos.

Peldošiem objektiem ir zemāks relatīvais blīvums nekā ūdenim. Avots: PIxabay.

Relatīvo blīvumu matemātiski aprēķina šādi:

Kaut arī jebkuras vielas blīvums ir atkarīgs no spiediena un temperatūras apstākļiem, kādos tā tiek mērīta, īpaši attiecībā uz gāzēm, relatīvais blīvums ir ļoti noderīgs jēdziens, lai ātri raksturotu dažādus materiālus.

To var uzreiz redzēt, jo ūdens blīvums ir aptuveni 1 grams uz katru kubikcentimetru: 1 g / cm3 vai 1000 kg / m ³ , atmosfēras spiedienā un labā temperatūru diapazonā (no 0 līdz 15 ºC). .

Piešķirot vielas relatīvo blīvumu, uzreiz ir zināms, cik viegla vai smaga tā ir universālā viela attiecībā pret ūdeni.

Turklāt relatīvo blīvumu ir viegli atcerēties, jo to mēra ar maziem un viegli apstrādājamiem skaitļiem, kā tas būs redzams nākamajā sadaļā, kurā tiek minētas dažu zināmo vielu relatīvā blīvuma vērtības.

Piemēri

Ūdens relatīvais blīvums acīmredzami ir 1, jo, kā minēts sākumā, tas ir atsauces standarts šķidrumiem un cietām vielām. Šķidrumu, piemēram, kafijas, piena vai bezalkoholisko dzērienu, relatīvais blīvums ir ļoti tuvu ūdens blīvumam.

Eļļām nav vienas relatīvā blīvuma vērtības, kas būtu piemērojama visiem, jo ​​tā ir atkarīga no to izcelsmes, sastāva un pārstrādes. Lielākā daļa eļļas relatīvo blīvumu ir diapazonā no 0,7 līdz 0,95.

Gāzes ir daudz vieglākas, tāpēc daudzos gadījumos tiek ņemts vērā gaisa blīvums tādā veidā, ka relatīvais blīvums norāda, cik viegla vai smaga gāze tiek salīdzināta ar gaisu. Salīdzinot ar ūdeni, gaisa relatīvais blīvums ir 0,0013.

Apskatīsim dažas zināmo vielu un materiālu relatīvā blīvuma vērtības.

Dažu zināmo vielu relatīvais blīvums

- Cilvēka ķermenis: 1,07.

- Dzīvsudrabs: 13,6.

- Glicerīns: 1,26.

- Benzīns: 0,68.

- Jūras ūdens: 1 025.

- Tērauds: 7.8.

- Koks: 0,5.

- Ledus: 0,92.

Relatīvā blīvuma vērtība sniedz tūlītēju informāciju par to, vai viela vai materiāls peld ūdenī vai tieši nogrimst.

Ņemot to vērā, uz ūdens slāņa paliks eļļas slānis, jo gandrīz visām eļļām ir zemāks īpatnējais svars nekā šim šķidrumam. Koka kubā ūdenī var būt daļa no tā, tāpat kā ledus.

Atšķirība ar absolūto blīvumu

Absolūtais blīvums ir koeficients starp vielas masu un tās aizņemto tilpumu. Tā kā tilpums savukārt ir atkarīgs no temperatūras (lielākā daļa vielu izplešas karsējot) un spiediena, blīvums savukārt ir atkarīgs no šiem diviem lielumiem. Matemātiski mums ir:

Kur ρ ir blīvums, kura vienības starptautiskajā sistēmā ir Kg / m ³ , m ir masa un V ir tilpums.

Tā kā tilpumam ir sakars ar temperatūru un spiedienu, tabulās parādītās blīvuma vērtības parasti tiek noteiktas pie atmosfēras spiediena un noteiktos temperatūras diapazonos.

Tādējādi normālos apstākļos gāzēm: 1 spiediena atmosfērā un 0 ° C temperatūrā gaisa blīvums tiek iestatīts uz 1,293 Kg / m ³ .

Lai arī tās vērtība izjūt šīs variācijas, tas ir ļoti piemērots daudzums, lai noteiktu vielu izturēšanos, īpaši vidē, ko uzskata par nepārtrauktu.

Atšķirība no relatīvā blīvuma ir tāda, ka absolūtajam blīvumam ir izmēri, un tādā gadījumā tā vērtības ir atkarīgas no izvēlētās vienības sistēmas. Tādā veidā ūdens blīvums 4º C temperatūrā ir:

ρ _ūdens = 1 g / cm ³ = 1000 Kg / m ³ = 1,94 lode / pēdas ³

Atrisināti vingrinājumi

-Uzdevums 1

Atrodiet tilpumu, ko aizņem 16 grami eļļas, kuras īpatnējais svars ir 0,8.

Risinājums

Vispirms mēs atrodam _eļļas absolūto blīvumu ρ eļļu. Apzīmējot tā relatīvo blīvumu kā s _g, mums ir:

ρ _eļļa = 0,8 x ūdens blīvums

Ūdens blīvumam tiks izmantota iepriekšējā sadaļā norādītā vērtība. Kad relatīvais blīvums ir zināms, absolūto blīvumu nekavējoties atgūst, reizinot šo vērtību ar ūdens blīvumu. Tātad:

Materiāla blīvums = relatīvais blīvums x ūdens blīvums (normālos apstākļos).

Tāpēc eļļai šajā piemērā:

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

Tā kā blīvums ir koeficients starp masu m un tilpumu V, tas būs šāds:

- 2. vingrinājums

Ieža īpatnējais smagums ir 2,32 un tilpums 1,42 x 10 ^-4 m ³ . Atrodiet klints svaru Starptautiskās sistēmas vienībās un tehniskajā sistēmā.

Risinājums

Ūdens blīvuma vērtību izmantos kā 1000 Kg / m ³ :

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

Akmens masa m ir izteikta kilogramos:

Svars vienības tehniskās sistēmas vienībās ir 0,33 kilogrami spēka. Ja tas tiek dots priekšroka starptautiskajā sistēmā, tad mērvienība ir ņūtons, kuram masu reizina ar g vērtību, kas ir gravitācijas paātrinājums.

-Uzdevums 3

Piknometrs ir trauks, ar kuru noteiktā temperatūrā var noteikt vielas relatīvo blīvumu.

Piknometrs. Avots: Wikipedia.org.

Lai noteiktu laboratorijā nezināma šķidruma blīvumu, tika ievērota šī procedūra:

- Tukšs piknometrs tika nosvērts un rādījums bija 26,038 g

- Tad piknometru piepildīja ar ūdeni 20 ° C temperatūrā (ūdens blīvums 0,99823 g / cm3) un nosvēra, iegūstot vērtību 35,966 g.

- Visbeidzot, nosvēra piknometru, kas piepildīts ar nezināmu šķidrumu, un iegūtais rādījums bija 37,791 g.

Tiek lūgts izsecināt izteiksmi, lai aprēķinātu šķidruma blīvumu un piemērotu to ar iegūtajiem datiem.

Risinājums

Gan ūdens, gan šķidruma masu nosaka, no tukšā piknometra atņemot pilnu piknometra rādījumu:

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

Visbeidzot tas tiek aizstāts izteicienā, kas tika izsecināts:

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

Atsauces

1. Enciklopēdija Britannica. Īpaša gravitāte. Atgūts no: britannica.com.
2. Giancoli, D. 2006. Fizika: principi un pielietojumi. 6. ^th .. Ed Prentice zāle.
3. Mott, R. 2006. Fluid Mechanics. 4. Izdevums. Pīrsona izglītība. 12–21.
4. Valera Negrete, J. 2005. Piezīmes par vispārējo fiziku. UNAM. 44.-45.
5. White, F. 2004. Šķidruma mehānika. 5. izdevums. Mc Graw Hill. 17-18.