De Relatieve dichtheid is de dimensieloze relatie die bestaat tussen de dichtheid van een stof en een referentiestof, die in het algemeen water is bij 4 ° C (39,2 ° F) voor vloeistoffen en vaste stoffen, terwijl droge lucht wordt gebruikt voor gassen.
In sommige teksten wordt het ook wel genoemd soortelijk gewicht (letterlijke vertaling van soortelijk gewicht in het Engels), maar het is hetzelfde concept. Beide dichtheden moeten zich in hetzelfde systeem van eenheden bevinden en zijn gemeten onder dezelfde omstandigheden van druk en temperatuur.
De relatieve dichtheid wordt als volgt wiskundig berekend:
Relatieve dichtheid = dichtheid van materiaal / dichtheid van water
Hoewel de dichtheid van elke stof afhangt van de druk- en temperatuuromstandigheden waarin deze wordt gemeten, vooral als het gaat om gassen, is de relatieve dichtheid een zeer nuttig concept om snel verschillende materialen te karakteriseren.
Dit wordt snel ingezien, aangezien de dichtheid van water ongeveer 1 gram per kubieke centimeter is: 1 g / cc of 1000 kg / m3, bij atmosferische druk en in een goed temperatuurbereik (van 0 tot 15ºC).
Gegeven de relatieve dichtheid van een stof is het direct bekend hoe licht of zwaar deze is ten opzichte van water, de universele stof.
Bovendien is de relatieve dichtheid een gemakkelijke waarde om te onthouden, aangezien deze wordt gemeten met kleine en gemakkelijk hanteerbare getallen, zoals zal worden gezien in de volgende sectie, waarin de waarden van de relatieve dichtheden voor sommige bekende stoffen zijn genoemd..
Artikel index
De relatieve dichtheid van water is duidelijk 1, aangezien het, zoals in het begin gezegd, de referentiestandaard is voor vloeistoffen en vaste stoffen. Vloeistoffen zoals koffie, melk of frisdrank hebben een relatieve dichtheid die zeer dicht bij die van water ligt.
Wat oliën betreft, is er geen enkele waarde voor de relatieve dichtheid die voor iedereen van toepassing is, aangezien deze afhangt van hun oorsprong, samenstelling en verwerking. De meeste relatieve dichtheden voor oliën liggen in het bereik van 0,7 tot 0,95.
Gassen zijn veel lichter, dus in veel toepassingen wordt als referentie de dichtheid van de lucht gebruikt, zodanig dat de relatieve dichtheid aangeeft hoe licht of zwaar een gas wordt vergeleken met lucht. In vergelijking met water is de relatieve dichtheid van lucht 0,0013.
Laten we eens kijken naar enkele relatieve dichtheidswaarden voor bekende stoffen en materialen.
- Menselijk lichaam: 1,07.
- Kwik: 13,6.
- Glycerine: 1,26.
- Benzine: 0,68.
- Zeewater: 1.025.
- Staal: 7,8.
- Hout: 0,5.
- IJs: 0,92.
De relatieve dichtheidswaarde geeft direct informatie of een stof of materiaal in water drijft of zinkt..
Met het oog hierop komt er een laag olie bovenop een laag water, aangezien bijna alle oliën een lagere relatieve dichtheid hebben dan deze vloeistof. Een blokje hout in water kan een deel erbuiten hebben, op dezelfde manier als ijs.
De absolute dichtheid is het quotiënt tussen de massa van een stof en het volume dat deze inneemt. Omdat het volume op zijn beurt afhangt van de temperatuur (bij verhitting zetten de meeste stoffen uit) en de druk, hangt de dichtheid op zijn beurt af van deze twee grootheden. Wiskundig hebben we:
Waar ρ de dichtheid is, waarvan de eenheden in het internationale systeem Kg / m zijn3, m is de massa en V. is het volume.
Vanwege de relatie die dat volume heeft met temperatuur en druk, worden de absolute dichtheidswaarden die in de tabellen verschijnen meestal gespecificeerd bij atmosferische druk en in bepaalde temperatuurbereiken.
Dus onder normale omstandigheden voor gassen: 1 atmosfeer druk en 0 ° C temperatuur, is de dichtheid van de lucht vastgesteld op 1.293 kg / m3.
Ondanks het feit dat zijn waarde deze variaties ervaart, is het een zeer geschikte hoeveelheid om het gedrag van stoffen te bepalen, vooral in media die als continu worden beschouwd..
Het verschil met relatieve dichtheid is dat absolute dichtheid afmetingen heeft, in welk geval de waarden afhangen van het geselecteerde eenheidssysteem. Op deze manier is de dichtheid van water bij een temperatuur van 4 ° C:
ρWater = 1 g / cm3 = 1000 kg / m3 = 1,94 slak / voet3
Zoek het volume dat wordt ingenomen door 16 gram olie met een soortelijk gewicht van 0,8.
Eerst vinden we de absolute dichtheid ρolie- van de olie. Aangegeven als sg de relatieve dichtheid is:
ρolie- = 0,8 x dichtheid van water
Voor de dichtheid van water wordt de waarde uit de vorige sectie gebruikt. Als de relatieve dichtheid bekend is, wordt de absolute dichtheid onmiddellijk hersteld door deze waarde te vermenigvuldigen met de dichtheid van het water. A) Ja:
Materiaaldichtheid = Relatieve dichtheid x Waterdichtheid (onder normale omstandigheden).
Daarom voor de olie in dit voorbeeld:
ρolie- = 0,8 x 1 g / cm3= 0,8 g / cm3
Omdat dichtheid het quotiënt is tussen massa m en volume V, dit zal als volgt zijn:
V = m / ρ = 16 g / 0,8 g / cm3= 20 cm3
Een rots heeft een soortelijk gewicht van 2,32 en een volume van 1,42 x 10 -4 m3. Zoek het gewicht van de rots in eenheden van het internationale systeem en in het technische systeem.
De waarde van de dichtheid van het water wordt gebruikt als 1000 kg / m3
ρrots = 2,32 x 1000 kg / m3= 2,32 x 103 Kg / m3
Massa m van de rots is in kilogram:
m = rrots . V = 2,32 x 103 Kg / m3. 1,42 x 10 -4 m3 = 0,33 kg.
Het gewicht in eenheden van het technische systeem is 0,33 kilogramkracht. Als het de voorkeur heeft in het internationale systeem, dan is de eenheid Newton, waarvoor de massa wordt vermenigvuldigd met de waarde van g, de versnelling van de zwaartekracht.
P = m. g = 0,33 kg. 9,8 m / stwee = 3,23 N.
Een pyknometer is een houder waarmee de relatieve dichtheid van een stof bij een bepaalde temperatuur kan worden bepaald.
Om de dichtheid van een onbekende vloeistof in het laboratorium te bepalen, werd deze procedure gevolgd:
- De lege pyknometer werd gewogen en de aflezing was 26,038 g
- Vervolgens werd de pyknometer gevuld met water van 20 ° C (waterdichtheid 0,99823 g / cc) en gewogen, waarbij een waarde van 35,966 g werd verkregen..
- Ten slotte werd de pyknometer gevuld met de onbekende vloeistof gewogen en de verkregen aflezing was 37.791 g..
Er wordt gevraagd om een uitdrukking af te leiden om de dichtheid van de vloeistof te berekenen en deze toe te passen met de verkregen gegevens.
De massa van zowel het water als de vloeistof wordt bepaald door de volledige pyknometerwaarde af te trekken van de lege pyknometer:
massa- H2O = 35.966 g - 26.038 g = 9.928 g; massa- vloeistof = 37.791 g - 26.038 g = 11.753 g
Ten slotte wordt het vervangen in de uitdrukking die werd afgeleid:
ρvloeistof = (11.753 g / 9.928 g). 0,99823 g / cc = 1,182 g / cc.
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.