Kalkulator gęstości

Wyniki

Najbliżej Aluminium (2,7 g/mL). Sama gęstość nie identyfikuje materiału: stopy, porowatość i temperatura ją zmieniają.

Jak korzystać z kalkulatora gęstości

1. 1. Wybierz niewiadomą. Gęstość, masę lub objętość.
2. 2. Wpisz pozostałe dwie wielkości z jednostkami. Masa od mikrogramów do funtów, objętość od mikrolitrów do stóp sześciennych i galonów amerykańskich, gęstość w g/mL, kg/m³, lb/ft³ i innych. Wynik pokazywany jest w jednostce wybranej obok.
3. 3. Opcjonalnie wybierz płyn. Kalkulator porównuje gęstość obiektu z wodą, wodą morską, etanolem, glicerolem, rtęcią lub gęstością, którą wpiszesz, i podaje, czy obiekt tonie, czy pływa.
4. 4. Odczytaj wyniki. Otrzymujesz obliczenia, gęstość względną, najbliższe dopasowanie z tabeli referencyjnej, gdy takie istnieje, oraz gęstość we wszystkich obsługiwanych jednostkach.

Wzór na gęstość

ρ = m / V

m = ρ × V

V = m / ρ

Gęstość ρ to masa w jednostce objętości. Jednostką SI jest kg/m³, ale w chemii najczęściej używa się g/cm³, która jest tożsama z g/mL, ponieważ jeden mililitr to dokładnie jeden centymetr sześcienny. Woda w temperaturze 20 °C ma gęstość 0,9982 g/mL, więc w kg/m³ wynosi 998,2; liczby różnią się między tymi układami jednostek dokładnie tysiąckrotnie, i to najczęstsze źródło błędów. Gęstość zależy od temperatury, a w przypadku gazów także od ciśnienia, więc sama gęstość bez temperatury jest niepełna.

Przykłady krok po kroku

Gęstość (domyślne dane). Metalowy blok ma masę 54,0 g i objętość 20,0 cm³. ρ = 54,0 g ÷ 20,0 cm³ = 2,70 g/cm³. To 2 700 kg/m³ lub 169 lb/ft³, co zgadza się z gęstością aluminium 2,70 g/mL z tabeli referencyjnej. Blok tonie też w wodzie, bo 2,70 jest większe od 0,9982.

Masa z gęstości. Ile waży 250,0 mL etanolu? Przy ρ = 0,7893 g/mL mamy m = 0,7893 × 250,0 = 197,3 g.

Objętość z masy. Jaką objętość ma 500,0 g rtęci? Przy ρ = 13,55 g/mL mamy V = 500,0 ÷ 13,55 = 36,90 mL – niewielka objętość jak na tak ciężką ciecz.

Tonięcie lub pływanie. Lód ma gęstość 0,917 g/mL, a woda w stanie ciekłym 0,9982 g/mL, więc lód pływa, z 0,917 ÷ 0,9982 = 91,9% objętości pod powierzchnią. W wodzie morskiej (ok. 1,025 g/mL) wynik to około 89,5%, stąd powiedzenie, że większość góry lodowej jest pod wodą.

Gęstość względna i częste błędy

Gęstość względna to gęstość substancji podzielona przez gęstość wody; nie ma jednostki. Kalkulator dzieli przez wodę w 4 °C (0,999975 g/mL), więc liczbowo jest prawie identyczna z gęstością w g/mL.

• Mylenie g/mL i kg/m³. 1 g/cm³ to 1 000 kg/m³. Jeśli wynik jest tysiąc razy za duży lub za mały, najpierw sprawdź jednostki.
• Zła temperatura. Ciecze rozszerzają się przy ogrzewaniu, więc ich gęstość spada; podając gęstość, podaj także temperaturę.
• Założenie, że gęstość identyfikuje materiał. Stopy, porowatość i zanieczyszczenia ją zmieniają, więc dopasowanie jest wskazówką, a nie dowodem.
• Mylenie masy z ciężarem. Gęstość dotyczy masy. Jeśli waga pokazuje w niutonach lub funtach siły, najpierw przelicz; pomoże Konwerter jednostek.

Najczęstsze pytania

Jaki jest wzór na gęstość?

Gęstość równa się masie podzielonej przez objętość, ρ = m/V. Po przekształceniu masa to gęstość razy objętość, a objętość to masa podzielona przez gęstość. Zachowaj spójne jednostki: gramy z mililitrami dają g/mL, a kilogramy z metrami sześciennymi dają kg/m³.

Jaka jest gęstość wody?

Czysta woda ma 0,9982 g/mL (998,2 kg/m³) w 20 °C i osiąga maksimum około 0,99997 g/mL w pobliżu 4 °C. Ponieważ jest tak bliska 1 g/mL, w szybkich obliczeniach przyjmuje się, że 1 mL wody waży 1 g. To wystarcza do przybliżeń, ale nie do precyzyjnych pomiarów.

Skąd wiadomo, czy obiekt zatonie, czy będzie pływał?

Porównaj gęstości. Obiekt mniej gęsty od płynu pływa, a ułamek jego objętości pod powierzchnią jest równy stosunkowi obu gęstości; obiekt gęstszy od płynu tonie. Kalkulator robi to dla wody, wody morskiej, etanolu, gliceryny, rtęci lub wybranego przez Ciebie płynu.

Jak przeliczyć g/cm³ na kg/m³?

Pomnóż przez 1 000: 2,70 g/cm³ to 2 700 kg/m³. W drugą stronę podziel przez 1 000. Ten sam współczynnik przelicza g/mL na kg/m³ i kg/L na g/L.

Czym różni się gęstość od gęstości względnej?

Gęstość ma jednostki (g/mL, kg/m³), a gęstość względna to stosunek gęstości substancji do gęstości wody, więc jest bezwymiarowa. W układzie metrycznym obie wartości wyrażone w g/mL są liczbowo prawie takie same, dlatego gęstość względną podaje się dla cieczy takich jak mocz, kwas akumulatorowy czy moszcz winny.

Dlaczego zmierzona gęstość różni się od wartości z tabeli?

Wartości referencyjne dotyczą czystych substancji w podanej temperaturze. Prawdziwe próbki zawierają zanieczyszczenia lub pustki, a pomiar objętości metodą wypierania albo linijką obarczony jest własną niepewnością. Błąd procentowy względem wartości z tabeli pokazuje, jak duża jest różnica; do tego służy Kalkulator błędu procentowego.