Diferența dintre cele două cântăriri ...
Un litru de apă are o masă de un kilogram, în timp ce un litru de etanol cântărește doar aproximativ 789 de grame. Alcoolul are o densitate mai mică decât apa. Densitatea se calculează din coeficientul de masă al unui corp și volumul său:
Densitate = masa ÷ volum
ρ = kg ÷ m 3
Determinarea densității prin cântărire și determinarea volumului
Cea mai ușoară modalitate de a determina densitatea în laborator este de a determina cu precizie masa și volumul unui corp și apoi calculați-l folosind ecuația de mai sus. Volumul de gaze și lichide este determinat cu metodele uzuale pentru determinarea volumului. În cazul solidelor, volumul poate fi calculat pe baza formei speciale, de exemplu în cazul cuburilor, blocurilor sau feliilor. O altă posibilitate este scufundarea corpurilor în buteliile de măsurare umplute cu apă. Creșterea nivelului lichidului arată volumul real al corpului.
Determinarea densității cu echilibrul hidrostatic
Conform principiului lui Arhimede, un corp scufundat într-un lichid generează o forță îndreptată vertical în sus. Această forță se numește flotabilitate. Mărimea flotabilității corespunde greutății lichidului deplasat. În plus, aparent corpul pierde în greutate cât volumul de fluid pe care îl deplasează.
Echilibrul hidrostatic este utilizat pentru măsurarea densității. Masa unui corp este mai întâi determinată în aer și apoi este cântărită din nou pentru a determina greutatea corpului scufundat în apă. Diferența dintre cele două greutăți corespunde flotabilității exercitate asupra corpului și, în același timp, greutății apei deplasate. Deoarece densitatea apei este de 1,0 gram pe centimetru cub, se poate determina volumul apei deplasate și, astfel, al corpului. Exemplu:
O piesă de metal cântărește 100 de grame în aer și 80 de grame în apa balanței hidrostatice. Prin urmare, corpul deplasează 20 de grame de apă, ceea ce corespunde la 20 de centimetri cubi de apă. Prin urmare, volumul piesei metalice este de 20 de centimetri cubi. Acum puteți determina cu ușurință densitatea piesei de metal.
Echilibrul Mohr-Westphalsche este un echilibru care arată densitatea corpului direct după scufundarea în apă. Determinările densității hidrostatice sunt posibile numai cu corpuri care au o densitate mai mare decât apa.
Hidrometrul este scufundat într-un lichid (stânga), set de hidrometru (dreapta)