1. Что такое плотность?
Плотность – это физическая величина, равная отношению массы тела к его объему.
1. Что такое плотность?
Плотность – это физическая величина, равная отношению массы тела к его объему.
Формула для определения плотности вещества: ρ = \(\frac{m}{V}\) .
Плотность вещества не зависит ни объема, ни от массы, так как плотность является характеристикой вещества. Для данного вещества при данных условиях плотность – величина постоянная. Плотность веществ определяют экспериментально и заносят в специальные таблицы.
Единицы плотности: кг/м3, г/см3.
1. Какие опыты вы предложили бы провести, чтобы подтвердить, что плотность является характеристикой вещества, не зависящей от его массы и объёма?
Чтобы подтвердить, что плотность является характеристикой вещества, не зависящей от массы и объема, можно провести следующие опыты:
Измерение плотности разных объемов одного и того же вещества. Для проведения этого опыта можно взять несколько образцов одного и того же вещества разных объемов, например, воды. Измерьте массу каждого образца и объем с помощью градуированной колбы. После этого вычислите плотность каждого образца, разделив массу на объем. Ожидается, что все образцы будут иметь одинаковую плотность.
Измерение плотности разных веществ. Для проведения этого опыта можно взять несколько образцов разных веществ одинакового объема. Измерьте массу каждого образца и объем с помощью градуированной колбы. После этого вычислите плотность каждого образца, разделив массу на объем. Ожидается, что каждый образец будет иметь уникальную плотность, которая будет отличаться от плотности других веществ.
Во всех этих опытах ожидается, что плотность будет оставаться неизменной, даже если масса и объем будут разными, что подтверждает тот факт, что плотность является характеристикой вещества, не зависящей от массы и объема.
Вещество, у которого плотность в жидком состоянии больше плотности в твердом состоянии – вода. У льда плотность 900 кг/м3, у воды – 1000 кг/м3.
Одним из наиболее известных природных явлений, связанных с особенностями плотности льда, является замерзание воды в озерах и реках в холодное время года. Вода на поверхности озера или реки замерзает, но лед не погружается вглубь воды, а плавает на поверхности. Это происходит из-за того, что лед имеет меньшую плотность, чем вода, поэтому он легче и остается на поверхности. Благодаря этому явлению рыбы и другие водные животные могут выживать зимой, так как подо льдом сохраняется относительно постоянная температура.
1. Что имеют в виду, когда говорят, что алюминий легче стали?
Когда говорят, что алюминий легче стали, имеют в виду разность плотностей этих веществ. Плотность алюминия 2700 кг/м3, а плотность стали 7800 кг/м3.
Плотность древесины дерева амбача 0,04 г/см3. Это означает, что масса этого вещества в 1 см3 равна 0,04 г.
Три кубика – из серебра, стекла и меди – имеют одинаковый объем. Кубик из серебра имеет наибольшую массу, так как обладает большей плотностью – 10500 кг/м3, а кубик из стекла имеет наименьшую массу, так как его плотность составляет 2500 кг/м3
Два бруска, из алюминия и стали, имеют одинаковый объем. Плотность стали больше, значит и масса больше, потому что масса прямо пропорциональна плотности.
|
Дано: \(V_{1}\) = \(V_{2}\) \(\rho_{с}\) = 7800 кг/м3 \(\rho_{а}\) = 2700 кг/м3 |
Решение: ρ = \(\frac{m}{V}\) ; m = ρ × V \[ \frac{\ m_{2}}{m_{1}} = \ \frac{\ \rho_{с}\ \times \ V_{2}}{\rho_{а}\ \times \ V_{1}}\] = \(\frac{\ \rho_{с}\ }{\rho_{а}\ }\) \(\frac{\ m_{2}}{m_{1}}\) = \(\frac{7800\ }{2700\ }\) = 2,9 Ответ: масса бруска из стали больше массы бруска из алюминия в 2,9 раз. |
|---|---|
| \(\frac{\ m_{2}}{m_{1}}\) – ? |
|
Дано: \(V_{1}\) = \(V_{2}\) = 1м3 \(\rho_{в}\) = 0,090 кг/м3 \(\rho_{к}\) = 1,430 кг/м3 |
Решение: ρ = \(\frac{m}{V}\) ; m = ρ × V \[ \frac{\ m_{2}}{m_{1}} = \ \frac{\ \rho_{к}\ \times \ V_{2}}{\rho_{в}\ \times \ V_{1}}\] = \(\frac{\ \rho_{с}\ }{\rho_{а}\ }\) \(\frac{\ m_{2}}{m_{1}}\) = \(\frac{1,430\ }{0,090}\) = 15,9 Ответ: масса кислорода больше массы водорода того же объема в 15,9 раз. |
|---|---|
| \(\frac{\ m_{2}}{m_{1}}\) – ? |
|
Дано: V = 3 см3 m = 21,9 г |
Решение: ρ = \(\frac{m}{V}\) \[ \] ρ = \(\frac{21,9}{3}\) = 7,3 (г/см3) = 7300 (кг/м3) Ответ: Это олово, плотность которого равна: ρ = 7,3 г/см3 = 7300 кг/м3. |
|---|---|
| ρ – ? |
|
Дано: a = 10 см b = 5,5 см c = 2 см \(m_{1}\) = 50 г \(m_{2}\) = 20 г \(m_{3}\) = 5 г \(m_{4}\) = 2 г |
Решение: ρ = \(\frac{m}{V}\) v\(\ \)=\(\ \)a × b × c v\(\ \)=\(\ \)10 × 5,5 × 2 = 110 (см3) m = \(m_{1}\)+ \(m_{2}\)+\(m_{3}\)+\(m_{4}\) m = 50 + 20 + 5 + 2 = 77 (г) \[ \] ρ = \(\frac{77}{110}\) = 0,7 (г/см3) Ответ: Это дуб (сухой), плотность которого равна: ρ = 0,7 г/см3. |
|---|---|
| ρ – ? |
Так как две банки: одна с водой, другая с керосином – одинаковые, значит, их объем один и тот же. Плотность воды равна 1000 кг/м3, плотность керосина – 800 кг/м3, из чего следует, что при одинаковом объеме масса банки с водой будет больше, так как плотность воды больше плотности керосина. После того, как банки с жидкостями уравновесили на рычажных весах, уровень у керосина оказался выше, так как вода тяжелее.
При повышении температура, ртуть внутри медицинского термометра расширяется и увеличивает свой объем. Масса ртутного термометра не поменялась, значит, поменялась плотность ртути. Из формулы видно, что она обратно пропорциональна объему, поэтому при его увеличении плотность уменьшается.
Плотность изменилась, потому что изменились условия, и плотность уже не может быть постоянной величиной для данного вещества.
1. Возьмите нераспечатанную пачку соли или сахара. Определите плотность вещества, проведя необходимые измерения.
|
Дано: a = 19,5 см b = 12,5 см c = 4,5 см m = 1000 г |
Решение: ρ = \(\frac{m}{V}\) v\(\ \)=\(\ \)a × b × c v\(\ \)=\(\ \)19,5 × 12,5 × 4,5 = 1097 (см3) \[ \] ρ = \(\frac{1000}{1097}\) = 0,91 (г/см3) Ответ: плотность соли равна ρ = 0,91 г/см3 |
|---|---|
| ρ – ? |
|
Дано: a = 9 см b = 5 см c = 3 см m = 100 г |
Решение: ρ = \(\frac{m}{V}\) v\(\ \)=\(\ \)a × b × c v\(\ \)=\(\ \)9 × 5 × 3 = 135 (см3) \[ \] ρ = \(\frac{100}{135}\) = 0,74 (г/см3) Ответ: плотность мыла равна ρ = 0,74 г/см3 |
|---|---|
| ρ – ? |