Online training and video tutorials
Enter     Registration
     Contacts

 
     
 
Max Azimov
St. Petersburg

Articles [97]

User's video [259]





§ 21. Плотность вещества

Тела, окружающие нас, состоят из различных веществ: дерева, железа, резины и т. д.

Масса любого тела зависит не только от его размеров, но и от того, из какого вещества это тело состоит. При этом тела, имеющие равные объемы, но изготовленные из разных веществ, имеют разные массы.

Взвесим два цилиндра равного объема, но изготовленные из разных веществ. Например, один цилиндр — алюминиевый, а другой — свинцовый. Опыт показывает, что масса алюминиевого цилиндра почти в 4 раза меньше массы свинцового [рис. 50].

Рис.50

В то же время тела с равными массами, изготовленные из разных веществ, имеют разные объемы.

Так, железный брус массой 1 т занимает объем 0.13 м3, а лед массой 1т — объем 1.1 м3. Объем льда почти в 9 раз больше объема железного бруса [рис. 51].

Рис.51

Это объясняется тем, что разные вещества могут иметь разную плотность.

Отсюда следует, что тела объемом 1 м3 каждое, изготовленные из разных веществ, имеют разные массы. Так, алюминий объемом 1 м3 имеет массу 2700 кг, свинец такого же объема [1 м3] имеет массу 11 300 кг.

Плотность показывает, чему равна масса вещества, взятого в объеме 1м [или 1 см].

Как же можно найти плотность данного вещества?

Пример. Мраморная плита имеет объем 2 м3, а ее масса равна 5400 кг. Определите плотность мрамора.

Известно, что мрамор объемом 2 м3 имеет массу 5400 кг. Следовательно, 1 м3 мрамора будет иметь массу в 2 раза меньшую, т. е. 5400 : 2 = 2700 кг. Таким образом, плотность мрамора будет равна 2700 кг на 1 м3.

Итак, если известна масса тела и его объем, можно определить плотность.

Чтобы найти плотность вещества, надо массу тела разделить на его объем.

Если плотность вещества выражена в кг/м3, то ее можно перевести в г/смследующим образом.

Пример. Плотность серебра 10 500 кг/м3. Выразите ее в г/см3

Вначале переведем килограммы в граммы, а затем кубические метры в кубические сантиметры.

10 500 кг = 10 500 000 г [или 10.5 * 106 г],

1 м3 = 1 000 000 см3 [или 106 см3].

Тогда р = 10 500 кг/м3= [10.5 * 106]/10г/см= 10.5 г/см

Следует помнить, что плотность одного и того же вещества в твердом, жидком и газообразном состояниях различна.

Так, плотность льда равна 900 кг/м, воды 1000 кг/м3, водяного пара 0.590 кг/м3

Ниже приведены таблицы плотностей некоторых твердых тел, жидкостей и газов.

Таблица 2

Плотности некоторых твердых тел [при норм. атм. давл., t = 20 °С]

Твердое тело

р, кг/м3

р, г/см3

Твердое тело

р, кг/м3

р, г/см3

Осмий

22 600

22.6

Мрамор

2700

2.7

Иридий

22 400

22.4

Стекло оконное

2500

2.5

Платина

21 500

21.5

Фарфор

2300

2.3

Золото

19 300

19.3

Бетон

2300

2.3

Свинец

11 300

11.3

Кирпич

1800

1.8

Серебро

10 500

10.5

Сахар-рафинад

1600

1.6

Медь

8900

8.9

Оргстекло

1200

1.2

Латунь

8500

8.5

Капрон

1100

1.1

Сталь, железо

7800

7.8

Полиэтилен

920

0.92

Олово 7300 7.3 Парафин 900 0.90
Цинк 7100 7.1 Лед 900 0.90
Чугун 7000 7.0 Дуб [сухой] 700 0.70
Корунд 4000 4.0 Сосна [сухая] 100 0.40
Алюминий 2700 2.7 Пробка 240 0.24

Таблица 3

Плотности некоторых жидкостей [при норм. атм. давл., t = 20 °С]

Жидкость

р, кг/м3

р, г/см3

Жидкость

р, г/м3

р, г/см3

Ртуть

13 600

13.60

Керосин

800

0.80

Серная кислота

1800

1.80

Спирт

800

0.80

Мед

1350

1.35

Нефть

800

0.80

Вода морская

1030

1.03

Ацетон

790

7.9

Молоко цельное

1030

1.03

Эфир

710

0.71

Вода чистая

1000

1.00

Бензин

710

0.71

Масло подсолнечное

930

0.93

Жидкое олово (при t 400 °С)

6800

6.80

Масло машинное

900

0.90

Жидкий воздух (при t 194 °С)

860

0.86

Таблица 4

Плотности некоторых газов [при норм. атм. давл., t = 20 °C]

Газ

р, кг/м3

р, г/см3

Газ

р, кг/м3

р, г/см3

Хлор

3.210

0.00321

Оксид углерода [П]
[угарный газ]

1.250

0.00125

Оксид углерода
[IV] [углекислый газ]

1.980

0.00198

Природный газ

0.800

0.0008

Кислород

1.430

0.00143

Водяной пар
[при t = 100 °C]

0.590

0.00059

Воздух [при 0 °С]

1.290

0.00129

Гелий

0.180

0.00018

Азот

1.250

0.00125

Водород

0.090

0.00009

 

Вопросы

  1. Как можно найти плотность вещества?
  2. Какой буквой обозначают плотность?
  3. Какова единица плотности в СИ?
  4. Какие еще единицы плотности вам известны?

Упражнение 7

       Рис.53

  1. В таблице 2 дана плотность редкого металла осмия, равная 22 600 кг/м3. Что это означает?
  2. Пользуясь таблицами плотностей [табл. 2, 3], определите, плотность какого вещества больше: цинка или серебра; бетона или мрамора; бензина или спирта,
  3. Три кубика — из мрамора, льда и латуни — имеют одинаковый объем. Какой из них имеет большую массу, а какой — меньшую?
  4. Самое легкое дерево — бальза. Масса древесины этого дерева равна 12 г при объеме 100 м3. Определите плотность древесины в г/см или кг/м
  5. Кусочек сахара имеет размеры: a = 2,5 см, b = 1 см, с - 0,5 см [рис. 53]. Его масса равна 0.32 г. Определите плотность сахара. Проверьте полученный результат по таблице 2.


2008-11-26
6852 views




 
     
 
Map      Distance education, online learning courses. Project PLANETSTUDY - distance learning online.
© 2012 PlanetStudy

Catalog.299.ru

The site is a media provider
Яндекс.Метрика
 
English USA
Australia Русский