27.2: Щільність
- Page ID
- 75586
Щільність невеликої кількості речовини визначається як кількість маси\(\Delta M\) за обсягом\(\Delta V\) цього елемента матерії,
\[\rho=\dfrac{\Delta M}{\Delta V} \nonumber \]
Одиницею СІ по щільності є кілограм на кубічний метр,\(\mathrm{kg} \cdot \mathrm{m}^{-3}\). Якщо щільність матеріалу однакова у всіх точках, то щільність задається
\[\rho=M / V \nonumber \]
де M - маса матеріалу, а V - обсяг матеріалу. Матеріал з постійною щільністю називається гомогенним. Для однорідного матеріалу щільність є власною властивістю. Якщо розділити матеріал на дві частини, щільність однакова в обох частинок,
\[\rho=\rho_{1}=\rho_{2} \nonumber \]
Однак маса і обсяг - це зовнішні властивості матеріалу. Якщо розділити матеріал на дві частини, то маса - це сума окремих мас.
\[M=M_{1}+M_{2} \nonumber \]
як і обсяг
\[V=V_{1}+V_{2} \nonumber \]
Щільність наведена в таблиці для різних матеріалів в таблиці 27.1.
Таблиця 27.1: Щільність для різних матеріалів (Якщо не зазначено інше, всі наведені щільності знаходяться в стандартних умовах температури та тиску, тобто 273,15 К (0,00° C) та 100 кПа (0,987 атм).
\ [\ begin {масив} {|l|l|}
\ hline\ текст {матеріал} &\ begin {масив} {c}
\ текст {щільність,}\ rho
\\ mathrm {кг}\ cdot\ mathrm {m} ^ {-3}
\ кінець {масив}\
\ hline\ текст {Гелій} & 0.179\\ hline
\ begin {масив} {l}
\ text {Повітря (в море}
\\ текст {рівень)}
\ кінець {масив} & 1.20\
\ hline\ текст {пінопласт} & 75\\ hline
\ begin {масив} {l}
\ текст {дерево}\
\ текст {Заправлений,}\\
\ текст {Типовий}
\ кінець {масив} & 0,7\ раз 10^ {3}\\ hline
\ текст {Етанол} & 0,81\ раз 10^ {3}\\ hline\
текст {Лід} & 0,92\ раз 10^ {3}\\ hline\ текст {Вода} & 1,00
\ раз 10^ {3}\\ hline\ текст {Морська вода} & 1,00\ раз 10^ {3}
\\ hline\ текст {Морська вода} & 1,00\ раз раз 10^ {3}\
\ hline\ текст {Кров} & 1,06\ раз 10^ {3}\
\ hline\ текст {Алюміній} & 2,70\ раз 10^ {3}\
\ hline\ текст {залізо} & 7.87\ раз 10^ {3}\
\ hline\ текст {мідь} & 8.94\ раз 10^ {3}\
\ hline\ текст {Свинець} & 11,34\ раз 10^ {3}\
\ hline\ текст {Меркурій} & 13.55\ раз 10^ {3}
\\ hline\ текст {Золото} & 19.32\ раз 10^ {3}\
\ hline\ текст {Плутоній} & 19,84\ раз 10^ {3}\
\ hline\ текст {Осмій} і 22.57\ раз 10^ {3}\\ hline
\ end {масив}\ nonumber\]
Якщо дослідити невеликий об'ємний елемент рідини, він складається з молекул, що взаємодіють за допомогою міжмолекулярних сил. Якщо ми вивчаємо рух тіл, розміщених у рідинях, або потік рідини в масштабах, великих порівняно з міжмолекулярними силами, то ми можемо вважати рідину безперервною, і такі величини, як щільність, будуть плавно змінюватися від точки до точки в рідині.