Як знайти об’єм, знаючи щільність

Як знайти об'єм, знаючи щільність

Щільність є відношення маси до займаного їй обсягом — для твердих тіл, і ставленням молярної маси до молярному обсягом — для газів. У найзагальнішому вигляді обсяг (або молярний об’єм) буде відношенням маси (або молярної маси) до її щільності. Щільність відома. Що робити? Спершу визначити масу, потім обчислити об’єм, потім внести необхідні поправки.

Інструкція

  1. Обсяг газу дорівнює відношенню добутку кількості речовини, помноженого на його молярну масу — до вже відомої щільності. Іншими словами, навіть знаючи щільність, необхідно знати молярну масу газу і кількість речовини, тобто — скільки у вас є моль газу. В принципі, знаючи, скільки моль газу у вас є, можна обчислити його обсяг, навіть не знаючи щільності — відповідно до закону Авогадро, один моль будь-якого газу займає обсяг 22,4 л. Якщо ж обов’язково обчислювати обсяг через щільність, то вам знадобиться дізнатися масу газу в невідомому поки обсязі.
  2. Обсяг твердого тіла можна визначити, навіть не знаючи щільності, просто вимірявши його, а в разі складної і дуже неправильної форми обсяг визначається, наприклад, за обсягом витисненою твердим тілом рідини. Однак, якщо необхідно обчислювати обсяг саме через щільність, то обсяг твердого тіла є відношення маси тіла до його щільності, а маса зазвичай визначається простим зважуванням. Якщо ж зважити тіло з якихось причин (наприклад, воно занадто велике чи рухається) неможливо, то доведеться вдаватися до досить складним непрямим розрахунками. Приміром, для рухомого тіла маса є відношення подвоєною кінетичної енергії до квадрату його швидкості, або відношення сили, прикладеної до тіла, до його прискоренню. Для дуже великої покоїться тіла доведеться вдаватися до розрахунків по відношенню до маси Землі, з використанням гравітаційної постійної і моменту обертання. Або ж — через обчислення питомої теплоємності речовини; в будь-якому випадку знання тільки щільності для обчислення обсягу буде недостатньо.
  3. Обчисливши масу твердого тіла, можна обчислити об’єм — простим поділом маси на щільність.

Зверніть увагу

1. Зазначені вище методи більш-менш застосовні тільки у випадку однорідності речовини, з якої складається тверде тіло

2. Наведені методи більш-менш застосовні в порівняно вузькому проміжку температур — від мінус 25 до плюс 25 градусів Цельсія. При зміні агрегатного стану речовини щільність може змінюватися стрибкоподібно; в цьому випадку формули та методи обчислень будуть зовсім іншими.