Công Cụ Tính Khối Lượng Riêng
Chọn đại lượng cần tìm — khối lượng riêng, khối lượng hoặc thể tích — nhập hai đại lượng còn lại với đơn vị bất kỳ, và nhận kết quả cùng cách tính, khối lượng riêng theo chín đơn vị, cùng so sánh với các vật liệu thông dụng. Chọn một chất lỏng để xem vật chìm hay nổi. Miễn phí, không cần đăng ký.
Kết quả
2,70 g/cm³
Khối lượng riêng
54,0 g
Khối lượng
20,0 cm³
Thể tích
2,70
Tỷ trọng (nước ở 4 °C = 1)
Gần với Nhôm (2,7 g/mL). Chỉ riêng khối lượng riêng không xác định được vật liệu: hợp kim, độ xốp và nhiệt độ đều làm nó thay đổi.
Nó chìm trong Nước (20 °C).
Vật 2,70 g/mL so với chất lỏng 0,9982 g/mL.
Cách tính
ρ = m ÷ V
ρ = 54,0 g ÷ 20,0 mL = 2,700 g/mL
Khối lượng riêng theo các đơn vị khác
| Đơn vị | Giá trị |
|---|---|
| g/mL | 2,70 |
| g/cm³ | 2,70 |
| kg/L | 2,70 |
| g/L | 2700 |
| mg/mL | 2700 |
| kg/m³ | 2700 |
| lb/ft³ | 169 |
| lb/in³ | 0,0975 |
| lb/gal (US) | 22,5 |
Khối lượng riêng tham chiếu
| Vật liệu | g/mL (g/cm³) | kg/m³ |
|---|---|---|
| Không khí (khô) | 0,001204 | 1,204 |
| Ethanol | 0,7893 | 789,3 |
| Nước đá (0 °C) | 0,917 | 917 |
| Nước (20 °C) | 0,9982 | 998,2 |
| Nước biển | 1,025 | 1025 |
| Glycerol | 1,261 | 1261 |
| Nhôm | 2,7 | 2700 |
| Sắt | 7,87 | 7870 |
| Đồng | 8,96 | 8960 |
| Bạc | 10,5 | 10500 |
| Chì | 11,3 | 11300 |
| Thủy ngân | 13,55 | 13550 |
| Vàng | 19,3 | 19300 |
Giá trị điển hình ở khoảng 20 °C, theo CRC Handbook of Chemistry and Physics; nước biển chỉ là ước lượng (độ mặn 35 g/kg) và không khí là không khí khô ở 101,325 kPa. Mẫu thực tế có thể khác nhau.
Cách Sử Dụng Công Cụ Tính Khối Lượng Riêng
- 1. Chọn đại lượng cần tìm. Khối lượng riêng, khối lượng hoặc thể tích.
- 2. Nhập hai đại lượng còn lại kèm đơn vị. Khối lượng từ µg đến pound, thể tích từ µL đến foot khối và gallon Mỹ, khối lượng riêng theo g/mL, kg/m³, lb/ft³ và nhiều đơn vị khác. Kết quả hiển thị theo đơn vị bạn chọn ngay bên cạnh.
- 3. Tùy chọn chọn một chất lỏng. Công cụ so sánh khối lượng riêng của vật với nước, nước biển, ethanol, glycerol, thủy ngân hoặc một khối lượng riêng bạn nhập, rồi cho biết vật chìm hay nổi.
- 4. Đọc kết quả. Bạn nhận được cách tính, tỷ trọng, một vật liệu khớp gần đúng từ bảng tham chiếu khi có, và khối lượng riêng theo mọi đơn vị được hỗ trợ.
Công Thức Khối Lượng Riêng
Khối lượng riêng
ρ = m / V
Khối lượng
m = ρ × V
Thể tích
V = m / ρ
Khối lượng riêng ρ là khối lượng trên một đơn vị thể tích. Đơn vị SI là kg/m³, nhưng hóa học chủ yếu dùng g/cm³, tương đương hệt với g/mL vì một mililít đúng bằng một centimét khối. Nước ở 20 °C có khối lượng riêng 0,9982 g/mL, nên khối lượng riêng theo kg/m³ là 998,2; hai hệ đơn vị này khác nhau 1.000 lần, và đây là nguồn sai sót phổ biến nhất. Khối lượng riêng phụ thuộc vào nhiệt độ, và với chất khí còn phụ thuộc vào áp suất, nên một khối lượng riêng không kèm nhiệt độ là chưa đầy đủ.
Ví Dụ Minh Họa
Khối lượng riêng (đầu vào mặc định). Một khối kim loại có khối lượng 54,0 g và thể tích 20,0 cm³. ρ = 54,0 g ÷ 20,0 cm³ = 2,70 g/cm³. Tức là 2.700 kg/m³ hoặc 169 lb/ft³, và khớp với 2,70 g/mL của nhôm trong bảng tham chiếu. Nó cũng chìm trong nước, vì 2,70 lớn hơn 0,9982.
Khối lượng từ khối lượng riêng. 250,0 mL ethanol nặng bao nhiêu? Với ρ = 0,7893 g/mL, m = 0,7893 × 250,0 = 197,3 g.
Thể tích từ khối lượng. 500,0 g thủy ngân chiếm thể tích bao nhiêu? Với ρ = 13,55 g/mL, V = 500,0 ÷ 13,55 = 36,90 mL — một thể tích nhỏ đối với chất lỏng nặng như vậy.
Chìm hay nổi. Nước đá có khối lượng riêng 0,917 g/mL và nước lỏng 0,9982 g/mL, nên nước đá nổi với 0,917 ÷ 0,9982 = 91,9% thể tích nằm dưới mặt nước. Trong nước biển (khoảng 1,025 g/mL), con số này là khoảng 89,5%, và đó là nguồn gốc của câu nói rằng phần lớn tảng băng trôi nằm dưới nước.
Tìm thể tích của vật không có hình dạng đều
Nhúng vật vào ống đong chia vạch đã đổ một phần nước rồi đọc mức nước dâng lên; phần chênh lệch chính là thể tích của vật (thể tích chiếm chỗ). Cách này áp dụng cho mọi vật rắn không nổi và không tan. Với các kích thước đo được, dùng hình học: khối lập phương là cạnh lũy thừa ba, hình trụ là πr²h. Làm tròn khối lượng và thể tích đúng số chữ số có nghĩa với Công Cụ Tính Chữ Số Có Nghĩa.
Tỷ Trọng và Các Lỗi Thường Gặp
Tỷ trọng, hay khối lượng riêng tương đối, là khối lượng riêng của một chất chia cho khối lượng riêng của nước, và không có đơn vị. Công cụ chia cho nước ở 4 °C (0,999975 g/mL), nên về giá trị số nó gần như trùng với khối lượng riêng theo g/mL.
- Nhầm lẫn g/mL và kg/m³. 1 g/cm³ bằng 1.000 kg/m³. Nếu một kết quả lớn hơn hoặc nhỏ hơn đúng một nghìn lần, hãy kiểm tra đơn vị trước.
- Dùng sai nhiệt độ. Chất lỏng nở ra khi nóng lên nên khối lượng riêng giảm; hãy ghi kèm nhiệt độ khi nêu một khối lượng riêng.
- Cho rằng khối lượng riêng xác định được vật liệu. Hợp kim, độ xốp và tạp chất đều làm thay đổi nó, nên một kết quả khớp chỉ là gợi ý, không phải bằng chứng.
- Nhầm lẫn khối lượng với trọng lượng. Khối lượng riêng dùng khối lượng. Nếu cân của bạn hiển thị theo newton hoặc pound-lực, hãy đổi đơn vị trước; Công Cụ Chuyển Đổi Đơn Vị có thể giúp bạn.
Câu Hỏi Thường Gặp
- Công thức tính khối lượng riêng là gì?
- Khối lượng riêng bằng khối lượng chia cho thể tích, ρ = m/V. Biến đổi lại, khối lượng bằng khối lượng riêng nhân thể tích, còn thể tích bằng khối lượng chia cho khối lượng riêng. Giữ các đơn vị nhất quán: gam với mililít cho g/mL, còn kilôgam với mét khối cho kg/m³.
- Khối lượng riêng của nước là bao nhiêu?
- Nước tinh khiết có khối lượng riêng 0,9982 g/mL (998,2 kg/m³) ở 20 °C và đạt cực đại khoảng 0,99997 g/mL gần 4 °C. Vì rất gần 1 g/mL, nhiều phép tính nhanh coi 1 mL nước bằng 1 g; cách làm này chấp nhận được cho ước lượng thô nhưng không phù hợp với phép đo chính xác.
- Làm sao biết vật sẽ chìm hay nổi?
- So sánh khối lượng riêng. Vật có khối lượng riêng nhỏ hơn chất lỏng sẽ nổi, với phần thể tích nằm dưới mặt nước bằng tỷ số của hai khối lượng riêng; vật có khối lượng riêng lớn hơn chất lỏng sẽ chìm. Công cụ thực hiện việc này với nước, nước biển, ethanol, glycerol, thủy ngân hoặc một chất lỏng bạn chọn.
- Làm sao đổi g/cm³ sang kg/m³?
- Nhân với 1.000: 2,70 g/cm³ bằng 2.700 kg/m³. Chiều ngược lại thì chia cho 1.000. Cùng hệ số này đổi g/mL sang kg/m³ và kg/L sang g/L.
- Khối lượng riêng khác tỷ trọng ở điểm nào?
- Khối lượng riêng có đơn vị (g/mL, kg/m³); tỷ trọng là tỷ số giữa khối lượng riêng của một chất và của nước, nên không có đơn vị. Trong hệ mét, hai đại lượng này gần như bằng nhau về giá trị số khi tính theo g/mL, đó là lý do tỷ trọng thường được ghi cho các chất lỏng như nước tiểu, axit ắc quy và dịch nho chưa lên men.
- Vì sao khối lượng riêng tôi đo được khác giá trị trong bảng?
- Giá trị tham chiếu áp dụng cho chất tinh khiết ở một nhiệt độ được nêu rõ. Mẫu thực tế có thể chứa tạp chất hoặc khoảng rỗng, và đo thể tích bằng cách chiếm chỗ hay bằng thước đều có sai số riêng. Sai số phần trăm so với giá trị trong bảng cho biết khoảng chênh lệch lớn đến đâu; dùng Công Cụ Tính Sai Số Phần Trăm để tính.