Преобразувайте единици микрограм на литър mcg
Конвертор на единици Преобразуване на микрограм/литър [µg/l] милиграм/кубичен сантиметър [mg/cm³]
Главна информация
Плътността е свойство, което определя количеството на веществото по маса на единица обем. В системата SI плътността се измерва в kg / m³, но се използват и други единици, като g / cm³, kg / l и други. В ежедневието най-често се използват две еквивалентни стойности: g / cm³ и kg / ml.
Фактори, влияещи върху плътността на материята
Плътността на едно и също вещество зависи от температурата и налягането. Като цяло, колкото по-високо е налягането, толкова по-плътно са опаковани молекулите, което увеличава плътността. В повечето случаи повишаването на температурата, напротив, увеличава разстоянието между молекулите и намалява плътността. В някои случаи тази връзка е обратна. Плътността на леда, например, е по-малка от тази на водата, въпреки че ледът е по-студен от водата. Това може да се обясни с молекулярната структура на леда. Много вещества, когато преминават от течно към твърдо агрегатно състояние, променят своята молекулна структура, така че разстоянието между молекулите намалява и съответно плътността се увеличава. По време на образуването на лед молекулите се подреждат в кристална структура и разстоянието между тях, напротив, се увеличава. В този случай привличането между молекулите също се променя, плътността намалява и обемът се увеличава. През зимата не трябва да забравяте за това свойство на леда - ако водата във водопроводните тръби замръзне, те могат да се счупят.
Плътност на водата
Ако плътността на материала, от който е направен предметът, е по-голяма от плътността на водата, тогава той е напълно потопен във вода. Материали с плътност, по-малка от тази на водата, напротив, изплуват на повърхността. Добър пример е ледът, който е по-малко плътен от водата.плаващи в чаша на повърхността на вода и други напитки, състоящи се предимно от вода. Често използваме това свойство на веществата в ежедневието. Например при изграждането на корабни корпуси се използват материали с плътност, по-висока от тази на водата. Тъй като материалите с плътност, по-висока от тази на водата, потъват, в корпуса на кораба винаги се създават кухини, пълни с въздух, тъй като плътността на въздуха е много по-ниска от тази на водата. От друга страна, понякога е необходимо обектът да потъне във вода - за това се избират материали с по-висока плътност от водата. Например, за да потопите лека стръв на достатъчна дълбочина по време на риболов, рибарите завързват към въдицата грузило, направено от материали с висока плътност, като олово.
Информацията за плътността на течностите се използва и при приготвянето на напитките. Слоестите коктейли се правят от течности с различна плътност. Обикновено течностите с по-ниска плътност се изливат внимателно върху течности с по-висока плътност. Можете също така да използвате стъклена коктейлна клечка или бар лъжица и бавно да излеете течността върху тях. Ако не бързате и правите всичко внимателно, ще получите красива многопластова напитка. Този метод може да се използва и с желета или ястия с аспик, въпреки че, ако времето позволява, е по-лесно да се охлади всеки слой поотделно, като се налива нов слой едва след като долният слой се втвърди.
Плътност на солена вода
Чери домат плува на границата между розова солена вода на дъното и по-малко гъста прясна вода на върха. Плътността на един домат е по-голяма от плътността на чистата вода и по-малка от плътността на подсолената вода, поради което той се озова в средата.
Плътността на водата зависи от съдържанието на примеси в нея. В природата и в ежедневието чистата H2O вода без примеси се среща рядко - по-честоВсичко, което съдържа е сол. Добър пример е морската вода. Плътността му е по-висока от тази на сладката вода, така че прясната вода обикновено "плува" на повърхността на солената вода. Разбира се, трудно е да се види това явление при нормални условия, но ако прясната вода е затворена в черупка, например в гумена топка, тогава това е ясно видимо, тъй като тази топка плува на повърхността. Нашето тяло също е вид черупка, пълна с прясна вода. Ние сме съставени от вода от 45% до 75% - този процент намалява с възрастта и с увеличаване на теглото и телесните мазнини. Съдържание на мазнини най-малко 5% от телесното тегло. Здравите хора имат до 10% телесни мазнини, ако спортуват много, до 20%, ако са с нормално тегло, и 25% или повече, ако са със затлъстяване.
Плътност на въздуха
Точно както в случая с водата, телата с плътност под тази на въздуха имат положителна плаваемост, тоест те излитат. Добър пример за такова вещество е хелият. Плътността му е 0,000178 g/cm³, докато плътността на въздуха е приблизително 0,001293 g/cm³. Можете да видите как хелият излита във въздуха, ако напълните балон с него.
Плътността на въздуха намалява с повишаване на температурата му. Това свойство на горещия въздух се използва при балоните. Балонът, заснет в древния град на маите Теотихуокан в Мексико, е пълен с горещ въздух, чиято плътност е по-малка от тази на околния студен сутрешен въздух. Ето защо топката лети на достатъчно голяма надморска височина. Докато топката лети над пирамидите, въздухът в нея се охлажда и отново се нагрява с газова горелка.
Изчисляване на плътността
Често плътността на веществата се посочва за стандартни условия, тоест за температура от 0 ° C и налягане от 100 kPa. Обикновено в учебни и справочни ръководстваможете да намерите такава плътност за вещества, които често се срещат в природата. Някои примери са показани в таблицата по-долу. В някои случаи таблицата не е достатъчна и плътността трябва да се изчисли ръчно. В този случай масата се разделя на обема на тялото. Масата се намира лесно с баланс. За да разберете обема на стандартно геометрично тяло, можете да използвате формули за изчисляване на обема. Обемът на течностите и твърдите вещества може да се намери, като се напълни мерителната чашка с веществото. За по-сложни изчисления се използва методът на изместване на течността.
Метод на изместване на течността
За да се изчисли обемът по този начин, първо се налива известно количество вода в мерителен съд и се поставя тялото, чийто обем трябва да се изчисли, докато се потопи напълно. Обемът на тялото е равен на разликата между обема на водата без тялото и с него. Смята се, че това правило е изведено от Архимед. Възможно е да се измери обемът по този начин само ако тялото не абсорбира вода и не се влошава от водата. Например, ние няма да измерваме обема на камера или плат, използвайки метода на изместване на течността.
Не е известно доколко тази легенда отразява реални събития, но се смята, че цар Йерон II е дал задача на Архимед да определи дали короната му е от чисто злато. Кралят подозира, че неговият златар е откраднал част от златото, определено за короната, и вместо това е направил короната от по-евтина сплав. Архимед може лесно да определи този обем, като разтопи короната, но царят му нареди да намери начин да направи това, без да повреди короните. Смята се, че Архимед е намерил решението на този проблем, докато се къпе. След като се потопи във водата, той забеляза, че тялото му измества определено количество вода и осъзна, че обемът на изместената вода е равен на обема на тялото във вода.
кухи тела
Някои естествени и изкуствени материали са съставени откухи вътре в частиците или от частици, толкова малки, че тези вещества се държат като течности. Във втория случай между частиците остава празно пространство, изпълнено с въздух, течност или друго вещество. Понякога това място остава празно, тоест запълва се с вакуум. Примери за такива вещества са пясък, сол, зърно, сняг и чакъл. Обемът на такива материали може да се определи чрез измерване на общия обем и изваждане от него на обема на кухините, определен чрез геометрични изчисления. Този метод е удобен, ако формата на частиците е повече или по-малко еднаква.
За някои материали количеството празно пространство зависи от това колко плътно са опаковани частиците. Това усложнява изчисленията, тъй като не винаги е лесно да се определи колко празно пространство има между частиците.
Таблица на плътностите на често срещаните вещества в природата
| Вода при 20 °C | 0,998 |
| Вода при 4 °C | 1000 |
| Бензин | 0,700 |
| Мляко | 1.03 |
| живак | 13.6 |
| Лед при 0°C | 0,917 |
| Магнезий | 1,738 |
| Алуминий | 2.7 |
| Желязо | 7,874 |
| Мед | 8,96 |
| Водя | 11.34 |
| Уран | 19.10 |
| злато | 19.30 ч |
| Платина | 21.45 ч |
| Осмий | 22.59 |
| Водород | 0,00009 |
| Хелий | 0,00018 |
| въглероден окис | 0,00125 |
| Азот | 0,001251 |
| Въздух | 0,001293 |
| Въглероден двуокис | 0,001977 |
Плътност и маса
В някои индустрии, като например авиацията, е необходимо да се използват материали, които са възможно най-леки. Тъй като материалите с ниска плътност също имат малка маса, в такива ситуации се опитайте да използвате материали с най-ниска плътност. Така например плътността на алуминия е само 2,7 g/cm³, докато плътността на стоманата е от 7,75 до 8,05 g/cm³. Поради ниската плътност 80% от корпусите на самолетите използват алуминий и неговите сплави. Разбира се, в същото време не трябва да забравяме за здравината - днес малко хора правят самолети от дърво, кожа и други леки, но нискоякостни материали.
В самолетите често се използват композитни материали вместо чисти метали, тъй като, за разлика от металите, такива материали имат висока еластичност при ниско тегло. Витлата на този самолет Bombardier Q400 са изработени изцяло от композитни материали.
Черни дупки
От друга страна, колкото по-голяма е масата на дадено вещество за даден обем, толкова по-висока е плътността. Черните дупки са пример за физически тела с много малък обем и огромна маса и съответно огромна плътност. Такова астрономическо тяло поглъща светлина и други тела, които са достатъчно близо до него. Най-големите черни дупки се наричат свръхмасивни.