Perhitungan kepadatan relatif, contoh, latihan

Itu Kepadatan relatif Ini adalah hubungan tanpa dimensi antara kepadatan satu zat dan referensi lain yang umumnya air pada suhu 4 ° C (39.2 ºF) untuk cairan dan padatan, sedangkan untuk gas udara kering digunakan.

Dalam beberapa teks juga disebut Berat jenis (Terjemahan literal Berat jenis dalam bahasa Inggris), tetapi konsep yang sama. Kedua kepadatan harus berada dalam sistem unit yang sama dan telah diukur dalam kondisi tekanan dan suhu yang sama.

Objek mengambang memiliki kepadatan relatif kurang dari air. Sumber: Pixabay.

Kepadatan relatif dihitung secara matematis sebagai berikut:

Kepadatan relatif = kepadatan air/kepadatan air

Sementara kepadatan zat apa pun tergantung pada kondisi tekanan dan suhu di mana ia diukur, terutama ketika datang ke gas, kepadatan relatif adalah konsep yang sangat berguna untuk dengan cepat mengkarakterisasi berbagai bahan.

Selanjutnya, ini dihargai, karena kepadatan air sekitar 1 gram per sentimeter kubik: 1 g /cc atau 1000 kg /m³, pada tekanan atmosfer dan dalam kisaran suhu yang baik (dari 0 hingga 15 ° C).

Memberikan kepadatan relatif suatu zat, segera diketahui seberapa ringan atau berat sehubungan dengan air, zat universal.

Selain itu, kepadatan relatif adalah nilai yang mudah untuk diingat karena diukur dengan angka yang kecil dan mudah ditangani, seperti yang akan dilihat pada bagian berikut, di mana nilai -nilai kepadatan relatif disebutkan untuk beberapa zat yang diketahui yang diketahui diketahui.

[TOC]

Contoh

Kepadatan relatif air jelas 1, karena seperti yang dinyatakan di awal, itu adalah pola referensi untuk cairan dan padatan. Cairan seperti kopi, susu atau minuman ringan memiliki kepadatan relatif yang sangat dekat dengan air.

Adapun minyak, tidak ada nilai unik dari kepadatan relatif yang berlaku untuk semua, karena itu tergantung pada asalnya, komposisi, dan pemrosesannya. Kebanyakan kepadatan minyak relatif berada dalam kisaran 0.7 dan 0.95.

Dapat melayani Anda: watt law: apa itu, contoh, aplikasi

Gas jauh lebih ringan, jadi dalam banyak aplikasi referensi yang diambil adalah kepadatan udara, sehingga kepadatan relatif menunjukkan seberapa ringan atau berat gas sehubungan dengan udara. Dibandingkan dengan air, kepadatan relatif udara adalah 0.0013.

Mari kita lihat beberapa nilai kepadatan relatif untuk zat dan bahan yang diketahui.

Kepadatan relatif dari beberapa zat yang diketahui

- Tubuh Manusia: 1.07.

- Merkuri: 13.6.

- Gliserin: 1.26.

- Bensin: 0.68.

- Air Laut: 1.025.

- Baja: 7.8.

- Kayu: 0.5.

- ICE: 0.92.

Nilai kepadatan relatif segera menginformasikan apakah suatu zat atau bahan mengapung dalam air atau sebaliknya tenggelam.

Mengingat hal ini, lapisan minyak akan berada di atas air, karena hampir semua minyak memiliki kepadatan relatif kurang dari cairan ini. Kubus kayu di dalam air dapat memilikinya, dengan cara yang sama seperti es.

Perbedaan dengan kepadatan absolut

Kepadatan absolut adalah hasil bagi antara massa suatu zat dan volume yang ditempati. Karena volume pada gilirannya tergantung pada suhu (ketika sebagian besar zat melebar) dan tekanan, kepadatan pada gilirannya tergantung pada kedua besaran ini. Secara matematis yang Anda miliki:

Di mana ρ adalah kepadatan, yang unitnya dalam sistem internasional adalah kg/m³, M adalah adonan dan V Itu adalah volumenya.

Karena hubungan dengan volume dengan suhu dan tekanan, nilai kepadatan absolut yang muncul dalam tabel biasanya ditentukan dalam tekanan atmosfer dan dalam rentang suhu tertentu.

Dapat melayani Anda: Optik Fisik: Sejarah, Ketentuan Sering, Hukum, Aplikasi

Dengan demikian, dalam kondisi normal untuk gas: 1 atmosfer tekanan dan suhu 0º C, kepadatan udara ditetapkan dalam 1.293 kg/m³.

Meskipun nilainya mengalami variasi ini, itu adalah jumlah yang sangat tepat untuk menentukan perilaku zat, terutama dalam cara yang dianggap kontinu.

Perbedaan dengan kepadatan relatif adalah bahwa absolut memang memiliki dimensi, dalam hal ini nilainya tergantung pada sistem unit yang dipilih. Dengan cara ini, kepadatan air pada suhu C ke -4 adalah:

ρ_air = 1 g /cm³ = 1000 kg/m³ = 1.94 siput/kaki³

Latihan terpecahkan

-Latihan 1

Temukan volume yang ditempati oleh 16 gram minyak yang kepadatan relatifnya adalah 0.8.

Larutan

Pertama kami menemukan kepadatan absolut ρ_minyak minyak. Menunjukkan bagaimana s_G Kepadatan relatifnya adalah:

ρ_minyak = 0.8 x Kepadatan Air

Untuk kepadatan air, nilai yang diberikan pada bagian sebelumnya akan digunakan. Ketika kepadatan relatif diketahui, absolut segera dipulihkan dengan mengalikan nilai ini dengan kepadatan air. Jadi:

Kepadatan material = kepadatan relatif x kepadatan air (dalam kondisi normal).

Karena itu, untuk minyak contoh ini:

ρ_minyak = 0.8 x 1 g/cm³= 0.8 g/cm³

Karena kepadatan adalah hasil bagi antara massa M dan volume V, ini akan tetap sebagai berikut:

V = m/ρ = 16 g / 0.8 g/cm³= 20 cm³

-Latihan 2

Batu memiliki gravitasi spesifik 2.32 dan volume 1.42 x 10 ^-4 M³. Temukan bobot batu dalam unit sistem internasional dan dalam sistem teknis.

Larutan

Nilai kepadatan air akan digunakan sebagai 1000 kg/m³:

Itu bisa melayani Anda: gerakan terjemahan bumi

ρ_batu = 2.32 x 1000 kg/m³= 2.32 x 10³ Kg/m³

Massa M dari batu dalam kilogram:

m = R_batu . V = 2.32 x 10³ Kg/m³. 1.42 x 10 ^-4 M³ = 0.33 kg.

Bobot dalam unit sistem teknis adalah 0.33 kilogram-kekuatan. Jika lebih disukai dalam sistem internasional, maka unit ini adalah Newton, yang massa dikalikan dengan nilai G, percepatan gravitasi.

P = m. G = 0.33 kg. 9.8 m/s² = 3.23 n.

-Latihan 3

Piknometer adalah wadah yang dengannya kerapatan relatif suatu zat pada suhu tertentu dapat ditentukan.

Pycnometer. Sumber: Wikipedia.org.

Untuk menentukan kepadatan cairan yang tidak diketahui di laboratorium, prosedur ini diikuti:

- Piknometer kosong ditimbang dan pembacaannya 26.038 g

- Kemudian piknometer dengan air pada 20º C (kepadatan air 0.99823 g/cc) dan ditimbang, memperoleh nilai 35.966 g.

- Akhirnya piknometer penuh dengan cairan yang tidak diketahui ditimbang dan pembacaan yang diperoleh adalah 37.791 g.

Itu diminta untuk menyimpulkan ekspresi untuk menghitung kepadatan cairan dan menerapkannya dengan data yang diperoleh.

Larutan

Massa air dan cairan ditentukan dengan mengurangi pembacaan piknometer penuh dengan piknometer kosong:

massa _H2o = 35.966 g - 26.038 G = 9.928 g; massa _fasih  = 37.791 g - 26.038 G = 11.753 g

Akhirnya digantikan dalam ekspresi yang disimpulkan:

ρ_fasih = (11.753 G / 9.928 g) . 0.99823 g/cc = 1.182 g/cc.

Referensi

1. Ensiklopedia Inggris. Berat jenis. Dipulihkan dari: Britannica.com.
2. Giancoli, d.  2006. Fisika: Prinsip dengan aplikasi. 6^th… Ed Prentice Hall.
3. Mott, r.  2006. Mekanika Cairan. 4. Edisi. Pendidikan Pearson. 12-21.
4. Valera Negrete, J. 2005. Catatan Fisika Umum. Unam. 44-45.
5. Putih, f. 2004. Mekanika Cairan. Edisi ke -5. MC Graw Hill. 17-18.