Masă, densitate și volum - Forumul Physics for Kids

Masă, densitate și volum

Contribuție de către sangria80 »21 februarie 2005 - 14:35

Contribuție de către Jan Behrens »21 februarie 2005 - 15:01

Densitatea descrie cât de strâns sunt particulele unei substanțe.

Densitatea este determinată prin împărțirea volumului la masă.

Dacă ceva are mai multă masă cu același volum, densitatea sa este mai mare.
Dacă ceva are un volum mai mic pentru aceeași masă, densitatea sa este mai mare.

Arhimede a profitat de faptul că fiecare substanță are o densitate specifică (proprie).

Regele bănuia că aurarul furase o parte din aur pentru coroană și adăugase în schimb plumb sau argint.
Dacă acesta este cazul, totuși, coroana nu mai are exact aceeași densitate ca aurul, ci ceva între aur și plumb sau aur și argint.
Prin urmare, Arhimede a cântărit coroana și a determinat astfel masa.
Apoi a luat aceeași masă de aur și l-a scufundat într-un recipient cu apă. În mod logic, nivelul apei a crescut.
Volumul de aur a fost adăugat la volumul de apă. Acum face o linie pentru a marca nivelul apei și scoate din nou aurul.
Dacă acum pune coroana în apă, nivelul apei trebuie să crească din nou până la semn. Orice altceva înseamnă vremuri proaste pentru aurar.

Desigur, acest lucru se poate face numai cu o coroană care nu are pietre prețioase, deoarece pietrele prețioase au o densitate diferită de cea a aurului.

Contribuție de către oaspete »21 februarie 2005 - 17:59

Contribuție de către Jan Behrens »22 februarie 2005 - 8:44

Contribuție de către sangria80 »24 februarie 2005 - 11:53

Contribuție de către Jan Behrens »24 februarie 2005 - 13:05

Acesta este cazul majorității țesăturilor. Dacă se încălzesc, adică particulele se mișcă mai mult, densitatea scade.
Același număr de particule (de asemenea, aceeași masă) are nevoie de mai mult spațiu datorită mișcării particulelor.

Apa este excepția uriașă, care este numită și „anomalia apei”.
Apa are cea mai mare densitate la 4 ° C, deci este încă lichidă.
Dacă devine mai rece, densitatea scade din nou, deci aceeași masă de apă are nevoie de mai mult spațiu.
Puteți verifica acest lucru bine dacă congelați o sticlă de plastic plină până la refuz cu apă în congelator.
Sticla este suflată (de aceea plasticul nu folosește sticlă).

Această anomalie este motivul pentru care gheața plutește. Dacă densitatea gheții ar fi mai mare decât cea a apei, s-ar scufunda până la fund.
Motivul anomaliei este structura moleculară specială a apei.

Apa lichidă are o densitate mai mare decât gheața.

Contribuție de către oaspete »24 februarie 2005 - 13:13

Contribuție de către sangria80 »24 februarie 2005 - 13:14

Contribuție de către Jan Behrens »24 februarie 2005 - 15:51

bună,
asta nu este complet corect.
Amestecați două lucruri diferite:
1. Densitatea specifică a substanțelor
2. Schimbarea densității prin schimbarea temperaturii

Sunt două lucruri complet diferite.
Înapoi la aur și argint (oricum îl prefer) și să lăsăm particulele să iasă.

Să ne imaginăm o bară de aur și o bară de argint. Amândouă exact de aceeași dimensiune (OK, nici nu am văzut una reală).
Cu alte cuvinte, ambele au același volum. Să presupunem că este la fel de mare ca o pungă de suc, adică 1 litru (sau 1000 cm³).
Acum cântărim ambele bare.
Bara de aur cântărește aproximativ 19 kg.
Bara de argint cântărește aproximativ 10,5 kg.
Conform considerației noastre, densitatea ar trebui să spună ceva despre raportul dintre masă și volum.
Deci densitatea este = m/V
Pentru aur, aceasta este de 19 kg/1 L = 19 kg/L
Pentru argint aceasta este de 10,5 kg/1 l = 10,5 kg/l

Puteți vedea că densitatea aurului este aproape de două ori mai mare decât cea a argintului.
Pot exista două explicații pentru această diferență:
1. Structură mai bună, adică mai mulți atomi în același spațiu
sau
2. Același număr de atomi în același spațiu, dar mai greu
În acest caz, este al doilea.

Sau cum ar fi spus bunicul: aurul este mai greu decât argintul. Ceea ce, desigur, nu înseamnă masă (deoarece 1 kg este 1 kg, indiferent dacă este aur sau argint), ci raportul dintre masă și volum, adică densitatea.

Contribuție de către Jan Behrens »24 februarie 2005 - 16:06

A doua parte cu căldura este ceva complet diferit și nu se mai referă la comparația dintre aur și argint, ci de aur la 21 ° C cu aur care este de 70 ° C.

Așa că avem din nou barul nostru de golf (nu îl voi da înapoi).
Are o temperatură de 21 ° C, deoarece stă în camera mea de mult timp. Am spus da, cântărește 19 kg și are un volum de 1L.
Acum îmi iau arzătorul pentru coc și încălzesc bara la 70 ° C.
Căldura nu este altceva decât oscilația rapidă a atomilor înainte și înapoi. Atomii vibrează acum mai repede, dar au nevoie și de mai mult spațiu decât la 21 ° C. Ce se întâmplă? Bara se extinde, deci are mai mult volum. Să spunem 1.1L.
Are și el mai multă masă? Nu! Liturghia nu poate veni de oriunde. Nu poți face 20 kg din aur de 19 kg, altfel toată lumea ar face asta.

Dar ce zici de calculul densității, la urma urmei, o componentă sa schimbat.
Densitate = 19Kg/1.1L = aprox.17 Kg/L
Densitatea a scăzut de la 19 kg/l la 17 kg/l.

Contribuție de către sangria80 »24 februarie 2005 - 16:27

Contribuție de către pendulul »24 februarie 2005 - 18:00

din păcate, încă nu a ajuns la tine.
Ar trebui apoi să mergem puțin mai departe decât volumul și masa. Este posibil să cunoașteți tabelul periodic al elementelor. Este o dispunere clară a tuturor elementelor, precum aurul, argintul, plumbul, uraniul, hidrogenul, heliul. . Puteți găsi una sub următorul link, cele mai importante proprietăți (densitate, rază atomică, temperatură de topire) dintre toate elementele sunt disponibile la http://www.periodensystem.info/periodensystem.htm
După cum veți observa, toți atomii sunt numerotați de la 0 la 112. Cum să obțineți aceste numere, poate altă dată. Dar puteți spune cu cât numărul este mai mare, cu atât elementul respectiv este mai greu.

La aceeași temperatură într-un corp, atomii de argint și aur sunt aproximativ echidistanți unul de altul. Dar un atom de aur (numărul de masă 196,9) este de aproximativ 1,8 ori mai greu decât un atom de argint (numărul de masă 107,8). Deci, puteți vedea că, cu același volum, există aproximativ același număr de atomi în el, DAR, deoarece masa fiecărui atom individual de aur este aproape de două ori mai mare decât cea a atomilor de argint - corpul are, de asemenea, masa de două ori. Acum ar trebui să citiți din nou secțiunea lui Jan - a explicat-o foarte bine.

În cazul unui material, să luăm aur, atomii sunt la o anumită distanță. Dacă acum adăugați căldură, adică încălziți corpul, acestea vibrează mai mult și, prin urmare, au nevoie de mai mult spațiu => deci, în general, cu aceeași masă, corpul se extinde și densitatea acestuia scade. Vezi din nou explicația lui Jan aici

Ne vedem atunci,
Pendulul

Contribuție de către sangria80 »24 februarie 2005 - 18:26

Contribuție de către Jan Behrens »24 februarie 2005 - 19:25

Da, densitatea se schimbă când temperatura se schimbă.
Masa aurului este numărul care se află pe cântarul dvs., cu alte cuvinte, pentru a o spune simplu, greutatea în kg sau grame.
Volumul este spațiul pe care îl ocupă aurul. Volumul se măsoară în cm³ sau litri. Dacă vă ajută, ca unitate, puteți lua și o cutie plină.

Încearcă în continuare

Contribuție de către pendulul »24 februarie 2005 - 19:42

Voi începe cu a doua întrebare:

Deci volumul este o specificație de dimensiune, de exemplu un cub cu o lungime a marginii de 10cm (adică 10cm x 10cm x 10cm) are un volum de 1000cm ^ 3 (1000 centimetri cubi).

Masa este cauza gravitației, este inertă și o cantitate de bază. Se dă în kg.

Greutatea este legată de masă, aceasta rezultă din forțele gravitaționale (aruncați o privire pe forum http://www.physikfuerkids.de/forum.html).
De exemplu pământul nostru și bara de aur de 1 kg. Greutatea sa rezultă din forța de greutate (F = m * g, unde g este accelerația datorată gravitației, în jur de 10m/s ^ 2). Deci, o greutate de 1N (1 Newton = 1 kg * m/s ^ 2) => greutatea depinde de locul în care vă aflați. Pe pământ, accelerația gravitațională g variază între 9,78 și 9,84 m/s ^ 2. Pe lună este de aproximativ 6 ori mai mică, deci greutatea pe lună este de șase ori mai mică - DAR DIMENSIUNILE sunt aceleași.

Acum la problema noastră.
Luăm 1 kg de aur, adică un număr foarte specific (imens) de atomi care NU se schimbă. Acestea ocupă un anumit spațiu, volumul, la orice temperatură. Cu cât temperatura aurului este mai mare, cu atât ocupă mai mult spațiu, astfel volumul devine mai mare.
Rezultă că o densitate = masă pe volum (rho = m/V) poate fi dată pentru fiecare temperatură.
Deci, densitatea scade atunci când volumul crește odată cu temperatura, deoarece masa nu se schimbă.