Как найти изменение плотности

Изменение плотности

При нагревании изменяется не только объем, но и плотность жидкости.
Так как объем и плотность обратно пропорциональны друг другу

[ frac{ρ_1}{ρ_2} = frac{V_2}{V_1} ]

то можно также написать

[ ρ_1 = ρ_2 (1 + βΔt) ]

после перестановки получаем

[ ρ_2 = frac{ρ_1}{1 + βΔt} ]

Последняя формула справедлива и для твердых тел.
В этом случае коэффициент объемного расширения β следует заменить на 3α.
При охлаждении разность температур Δt отрицательна.

Изменение плотности	стр. 520

1. Понятие плотности жидкости и газов. Относительная плотность, удельный вес и удельный объем. Связь между этими величинами.

Согласно
гипотезе сплошности масса среды
распределена а объеме непрерывно и в
общем неравномерно. Основной динамической
характеристикой среды является плотность
распределения массы по объему или просто
плотность среды.

Плотность
называется масса жидкости или газа,
заключенная в единице объема. Обозначается
плотность греческой буквой ρ и определяется
по соотношению

,
кг/м³ (1.1)

Наряду
с плотностью в рассмотрение вводится
понятие удельного объема v
[м³/кг],
который представляет собой объем,
содержащий единицу массы.

v
= V/m (1.2)

Если
плотность жидкости относится к плотности
воды при Т=277 К (4⁰С)

,
то полученная безразмерная величина
называется относительной плотностью.

(1.3)

Ранее
часто в гидравлических расчетах
присутствовал удельный вес γ [Н/м³],
который определялся как отношение веса
жидкости или газа G
к занимаемому ею объему V.

(1.4)

1. Изменение плотности подвижных сред при изменении давления и температуры.

Если
считать, что плотность не меняется при
изменении давления, а только от
температуры, то для расчета изменения
плотности капельных жидкостей с
изменением температуры можно использовать
формулу

где  
–
плотность при известной температуре 
.

Уравнение
Клапейрона, позволяющее определить
плотность газа при известных давлении
и температуре

где р –
абсолютное давление; R –
удельная газовая постоянная (для
воздуха R= 283Дж/кг·К);
Т –
абсолютная температура.

При
других условиях плотность воздуха можно
определить по формуле

где 
,
и 
–
плотность, температура и давление при
известных стандартных условиях
соответственно.

1. Термическое расширение и сжимаемость жидкостей и газов. Коэффициенты сжатия и расширения.

Используя
понятие температурного коэффициента
расширения

,
который характеризует изменение
первоначального объема среды V_о
при ее нагреве:

(1.9)

и
заменяя dV=

V=V₁-V₀,
а dT=

T=T₁-T₀,
получим следующее выражение для

:

(1.10)

Откуда

(1.11)

Изменение
объема капельных жидкостей под действием
давления характеризуется коэффициентом
сжатия

,
который выражает уменьшение dV
первоначального
объёма
V_о
при увеличении давления в системе на
величину dP

(1.16)

8. Поверхностное натяжение жидкости. Коэффициент поверхностного натяжения. Смачивание и не смачивание поверхности.

Условия,
в которых находятся молекулы покоящейся
жидкости на границе с газами, другими
жидкостями или твердыми телами, отличаются
от условий, в которых находятся молекулы
внутри жидкого объема. Во втором случае
частицы со всех сторон подвержены
воздействию соседних частиц с теми же
свойствами, поэтому все силы, действующие
на рассматриваемую частицу, уравновешиваются.
Если же молекулы расположены на границе,
то силы, действующие со стороны граничного
тела, могут отличаться от сил, действующих
внутри объема жидкости. Система сил
оказывается неуравновешенной и появляется
равнодействующая, направленная или
вовнутрь или наружу объема жидкости.

Система,
находящаяся в равновесии, занимает одно
из возможных для нее положений, которое
отвечает минимуму энергии. Следовательно,
жидкость в равновесии должна иметь
минимальную поверхность. Отсюда следует,
что должны существовать силы, стремящиеся
уменьшить поверхность жидкости. Они
должны быть направлены по касательной
к этой поверхности. Эти силы называются
силами
поверхностного натяжения.

Вообще
поверхностное натяжение можно
рассматривать как силу, приходящуюся
на единицу длины поверхности раздела
фаз. Эту единичную силу называют
коэффициентом поверхностного натяжения
σ

.
У жидкостей поверхностное натяжение
уменьшается с повышением температуры
и эта зависимость описывается уравнением
(1.30).

,
(1.27)

где

– коэффициент поверхностного натяжения
при температуре

.
Для воды

– изменение
температуры.

– коэффициент
термического расширения. У воды

Если
жидкость контактирует с твердым телом,
то на границе раздела возникают силы
взаимодействия между молекулами этих
двух сред. Соотношение между этими
силами и силами взаимодействия между
молекулами самой жидкости определяет
характер граничных явлений. Если на
твердую горизонтальную поверхность
поместить каплю жидкости, то возможны
случаи (см. рисунок 1.8):

а)
полного растекания жидкости по твердой
поверхности тонким слоем (полное
смачивание), когда краевой угол
=0
(рисунок 1.8, а);

б)
частичного смачивания, когда краевой
угол Ѳ

(рисунок 1.8, б);

в)
частичного несмачивания, когда

<Ѳ<

(рисунок 1.8, в);

г)
полного смачивания, когда

(рисунок 1.8, г).

а)
б) в)
г)

а)
— полное смачивание; б) — частичное
смачивание; в) — частичное несмачивание;
г) — полное несмачивание.

Рисунок
1.8 — Возможные случаи взаимодействия
вязкой жидкости с твердой поверхностью.

Соседние файлы в предмете Механика жидкостей и газов

• #
• #

Чтобы узнать, как температура влияет на плотность жидкого вещества, используйте один из двух методов в зависимости от жидкости, которую вы хотите измерить. Для газов используйте адаптацию Закона об идеальном газе, которая при переписывании дает уравнение для плотности, основанное на температуре и давлении. Для других жидкостей, таких как вода или спирт, вы должны использовать больше информации для определения их плотности при различных температурах. Когда у вас есть вся информация, необходимая для расчета, для ее решения требуется немного математики.

Найти плотность жидкости

1. Вычесть конечную температуру

Вычтите конечную температуру в градусах Цельсия из начальной температуры в градусах Цельсия. Например, конечная температура 20 градусов C и начальная температура 30 градусов Цельсия дают разницу: 30 градусов C — 20 градусов C = 10 градусов C.

2. Умножьте разницу температур

Умножьте эту разность температур на коэффициент объемного температурного расширения для измеряемого вещества, затем добавьте единицу к этому числу. Для воды используйте коэффициент объемного температурного расширения (0, 0002 м3 / м3 градусов C) и умножьте его на разницу температур, которая в данном примере составляет 10 градусов C. Отработать 0, 0002 x 10 = 0, 002. Добавьте один к этому числу, чтобы получить: 1 + 0, 002 = 1, 002.

3. Найти окончательную плотность

Разделите начальную плотность жидкости на это число, чтобы найти конечную плотность при новой температуре. Если начальная плотность воды была 1000 кг / м3, разделите ее на 1, 002, чтобы найти конечную плотность: 1000 ÷ 1, 002 = 998 кг / м3.

Найти плотность газов

1. Перевести Цельсия в Кельвины

Добавьте 273, 15 к градусам в градусах Цельсия, чтобы найти градусы в градусах Кельвина. Например, температура 10 градусов C = 10 + 273, 15 = 283, 15 Кельвина

2. Умножить на газовую постоянную

Умножьте температуру в Кельвинах на газовую постоянную. На сухом воздухе с газовой постоянной 287, 05 Дж, получится 283, 15 х 287, 05 = 81278, 21.

3. Разделить на текущее давление

Разделите это число на текущее давление, измеренное в Паскалях, чтобы найти плотность в кг / м3. Например, если у вас есть давление 10000 Паскалей, отработайте 81278, 21 ÷ 10000 = 0, 813 кг / м3.

подсказки

• Некоторые обычно используемые коэффициенты объемного расширения включают воду: 0, 0002 (м3 / м3 oC) и этиловый спирт: 0, 0011 (м3 / м3 oC).

  Для газовой постоянной сухого воздуха используйте: 287, 05 Дж / (кг * град К).

  Вам необходимо знать давление газа, измеренное с помощью единицы Паскаля. Если у вас есть только давление в мб, умножьте давление в мб на 100, чтобы преобразовать давление газа в паскали.

Как меняется плотность вещества при нагревании

Плотность вещества определяется тем, какая масса приходится на единичный объем вещества. Таким образом, плотность вещества фактически отображает его концентрацию, но с размерностью массы.

Вам понадобится

• Учебник по физике, стеклянная банка с крышкой, газовая конфорка с подключенным газом.

Инструкция

Поставьте стеклянную банку на газовую конфорку, закрыв ее предварительно крышкой. Зажгите огонь. В банке находится только воздух. Таким образом, нагревая банку, вы нагреваете воздух, находящийся внутри. Через некоторое время вы увидите, что банка откроется, и крышка оторвется от банки. Суть данного явления заключается в том, что при нагревании воздух расширяется. Расширение воздуха связано с уменьшением его плотности, оно и привело к открытию банки.

Откройте учебник по физике 7 класса на параграфе о плотности тела. Как известно, плотность есть отношение массы тела к его объему. То есть фактически плотность равна массе одного кубического метра вещества. Подумайте, от чего зависит масса единицы объёма вещества. Если массу вещества образуют материальные частицы, составляющие его, то это значит, что чем больше таких частиц умещается в единичном объеме, тем больше и плотность вещества.

Представьте, что происходит с веществом, когда оно нагревается. Как известно, нагрев какого-либо тела означает придачу частицам вещества еще большей кинетической энергии, ибо, вообще говоря, температура тела характеризует среднюю кинетическую энергию тела. Итак, нагревая тело, вы заставляете частицы его образующие двигаться все быстрее и быстрее, увеличивая таким образом общую температуру тела.

Возьмите в качестве примера для мысленного опыта воздух или любой другой газ. Газ устроен так, что его частицы свободно блуждают в пространстве вещества, сталкиваясь друг с другом. Нагревая газ, как в вышеописанном опыте, вы приводите к тому, что скорость частиц растет. Это, в свою очередь, приводит к тому, что атомы газа отлетают друг от друга на все большие и большие расстояния при соударении. Значит, расстояние между частицами увеличивается, и сам газ увеличивается в объеме. Таким образом, при нагревании все меньшее количество частиц приходится на выделенный единичный объем, что приводит к снижению плотности газа.

Обратите внимание, что в случае жидкости картина происходящих при нагревании явлений почти не меняется. Молекулы жидкости, в отличие от газа, располагаются более плотно за счет молекулярных сил и не имеют возможности свободно перемещаться, однако они способны колебаться с определенной амплитудой в некоторой области. Чем выше температура жидкости, тем больше амплитуда колебаний молекул. Увеличение амплитуды колебаний приводит к росту расстояния между молекулами, а это приводит к уменьшению плотности жидкости, аналогично случаю с газом.

Видео по теме

Обновлено: 23.05.2023

Тем не менее, что такое объем по сравнению с массой?

Масса — это количество материала, из которого что-то сделано.. Объем — это то, сколько места занимает объект.

следующий: Влияет ли масса на объем?

Мы можем сказать, что объем объекта прямо пропорционален его массе.

тогда, зависит ли плотность от объема?

Между масса, плотность и объем. В отличие от массы и объема, увеличение количества измеряемого материала не приводит к увеличению или уменьшению плотности. … Однако, поскольку объем изменяется при изменении температуры и давления, плотность также может изменяться при изменении температуры и давления.

Прямо ли пропорциональны масса и объем?

Для предметов, изготовленных из одного и того же материала (т.е. постоянной плотности), масса пропорциональна объему.

Что имеет объем, но не имеет массы?

Любая полностью закрытая трехмерная область в пустом пространстве имеет доступный объем, но не имеет массы. (Мы не будем принимать во внимание вакуумную энергию пустого пространства для этого определения).

Масса зависит от объема?

Как объем материала увеличивается, масса тоже увеличится. Чем больше объем объекта, тем большее количество атомов присутствует. Это приведет к тому, что объект будет иметь большую массу.

Как измеряется объем и масса?

Масса воды выражается в граммах (г) или килограммах (кг), а объем равен измеряется в литрах (л), кубических сантиметрах (Cm 3 ) или миллилитры (мл). Плотность рассчитывается путем деления массы на объем, поэтому плотность измеряется в единицах массы / объема, часто г / мл.

Увеличивается ли плотность с увеличением объема?

Если количество вещества увеличивается без изменения объема, затем плотность увеличивается (Рис. 2.2 A — 2.2 B). Если объем увеличивается без увеличения массы, то плотность уменьшается (рис. 2.2 A до 2.2 C).

Увеличивает ли плотность массу?

Плотность — это интенсивное свойство, так как увеличение количества вещества не увеличивает его плотность; скорее это увеличивает свою массу.

Что происходит с массой, когда вы удваиваете объем?

В вашем вопросе масса увеличена вдвое, ничего не сообщается об объеме. Он останется таким же, потому что 2 и 2 будут компенсироваться, и мы получим ту же плотность, что и исходное значение.

Зависит ли плотность от массы и объема?

Плотность (d) зависит от масса (m) и объем (v) вещества. Масса зависит от количества вещества в веществе, тогда как объем — это количество места, которое занимает вещество.

Изменится ли плотность при изменении объема?

Плотность — это количество массы, находящейся в определенном объеме. Плотность объекта может измениться при изменении массы или объема объекта.

Как масса повлияет на объем твердого тела?

Увеличенная масса будетпридайте неизвестному твердому телу больший объем. Точно так же увеличение объема даст неизвестной жидкости более высокую массу.

Плотность прямо пропорциональна массе и объему?

Плотность прямо пропорциональна массе (обратно пропорционально объему), но только в тех случаях, когда объем остается прежним.

Означает ли больший объем больше массы?

Проще говоря, больше объема означает больше мышечной массы. По крайней мере, до тех пор, пока вы не дойдете до 10 или более подходов в неделю. Связь между недельным объемом и гипертрофией (Schoenfeld et al., 2017b).

Какая формула объема?

В то время как основная формула для площади прямоугольной формы — длина × ширина, основная формула для объема: длина × ширина × высота.

Есть ли у всей массы объем?

Да, вся материя имеет массу. Это включает в себя барионную материю (все, что мы можем увидеть и потрогать), а также темную материю. Есть ли у него объем — сложнее. В некоторой степени так и происходит почти всегда.

Как перевести объем в массу?

Громкости равна массе, деленной на плотность; а также. Масса равна плотности, умноженной на объем.

Какими 3 способами измерить массу?

Инструменты, используемые для измерения массы

1. Весы и весы. Для большинства повседневных предметов ученые используют весы для определения массы объекта. …
2. Космический прибор для измерения массы с линейным ускорением (SLAMMD)…
3. Измерительный преобразователь. …
4. Датчик массы с вибрирующей трубкой. …
5. Гравитационное взаимодействие.

Какая формула массы в физике?

Что происходит с объемом и массой при уменьшении плотности?

Если масса объекта остается прежней, но объем объекта уменьшается, затем его плотность становится больше. … Если объем объекта остается прежним, но масса объекта увеличивается, его плотность становится больше.

Что будет с увеличением плотности объема?

Плотность уменьшается при увеличении объема, если масса остается постоянной. Плотность определяется как масса, разделенная на объем.

Прямо ли пропорциональны масса и плотность?

Плотность прямо пропорциональна массе (обратно пропорционально объему), но только в тех случаях, когда объем остается прежним.

Чем выше плотность, тем тяжелее?

Есть такая детская загадка: что тяжелее килограмм ваты или килограмм гвоздей? Кажется, что гвозди тяжелее, а потом понимаешь, что килограмм — он и в Африке килограмм. Но почему же создается такая иллюзия?

О чем эта статья:

Масса

Начнем с самого сложного — с массы. Казалось бы, это понятие мы слышим с самого детства, примерно знаем, сколько в нас килограмм, и ничего сложного здесь быть не может. На самом деле, все сложнее.

До недавнего времени в Международном бюро мер и весов в Париже хранился цилиндр массой один килограмм. Цилиндр был изготовлен из сплава иридия и платины и служил для всего мира эталоном килограмма. Правда, со временем его масса изменилась, и пришлось придумать новый эталон — электромагнитные весы.

Высота этого цилиндра была приблизительно равна 4 см, но чтобы его поднять, нужно было приложить немалую силу. Необходимость эту силу прикладывать обуславливается инерцией тел и математически записывается через второй закон Ньютона.

Второй закон Ньютона

F = ma

a — ускорение [м/с 2 ]

В этом законе массу можно считать неким коэффициентом, который связывает ускорение и силу. Также масса важна при расчете силы тяготения. Она является мерой гравитации: именно благодаря ей тела притягиваются друг к другу.

Закон всемирного тяготения

F — сила тяготения [Н]

M — масса первого тела (часто планеты) [кг]

m — масса второго тела [кг]

R — расстояние между телами [м]

G — гравитационная постоянная

G = 6,67 · 10 −11 м 3 · кг −1 · с −2

Когда мы встаем на весы, стрелка отклоняется. Это происходит потому, что масса Земли очень большая, и сила тяготения буквально придавливает нас к поверхности. На более легкой Луне человек весит меньше в шесть раз. Когда думаешь об этом, хочется взвешиваться исключительно на Луне. 🙃

Откуда берется масса

Физики убеждены, что у элементарных частиц должна быть масса. Доказано, что у электрона, например, масса есть. В противном случае они не могли бы образовать атомы и всю видимую материю.

Вселенная без массы представляла бы собой хаос из различных излучений, двигающихся со скоростью света. Не существовало бы ни галактик, ни звезд, ни планет. Здорово, что это не так, и у элементарных частиц есть масса. Только вот пока непонятно, откуда эта масса у них берется.

Мужчину на этой фотографии зовут Питер Хиггс. Ему мы обязаны за предположение, экспериментально доказанное в 2012 году, что массу всех частиц создает некий бозон.

Бозон Хиггса невозможно представить. Это точно не частица в форме шарика, как обычно рисуют электрон в учебнике. Представьте, что вы бежите по песку. Бежать ощутимо сложно, как будто бы увеличилась масса. Частицы пробираются в поле Хиггса и получают таким образом массу.

Объем тела

Объем — это физическая величина, которая показывает, сколько пространства занимает тело. Это важный навык — уметь объемы соотносить. Например, чтобы посчитать, сколько пластиковых шариков помещается в гигантский бассейн.

Скажем, чтобы рассчитать объем прямоугольного параллелепипеда, нам нужно перемножить три его параметра.

Формула объема параллелепипеда

V = abc

А для цилиндра будет справедлива такая формула:

Формула объема цилиндра

V = Sh

S — площадь основания [м 2 ]

Плотность вещества

Плотность — скалярная физическая величина. Определяется как отношение массы тела к занимаемому этим телом объему.

Формула плотности вещества

р — плотность вещества [кг/м 3 ]

m — масса вещества [кг]

V — объем вещества [м 3 ]

Плотность зависит от температуры, агрегатного состояния вещества и внешнего давления. Обычно если давление увеличивается, то молекулы вещества утрамбовываются плотнее — следовательно, плотность больше. А рост температуры, как правило, приводит к увеличению расстояний между молекулами вещества — плотность понижается.

Исключение составляет вода. Так, плотность воды меньше плотности льда. Объяснение кроется в молекулярной структуре льда. Когда вода переходит из жидкого состояния в твердое, она изменяет молекулярную структуру так, что расстояние между молекулами увеличивается. Соответственно, плотность льда меньше плотности воды.

Ниже представлены значения плотностей для разных веществ. В дальнейшем это поможет при решении задач.

Известно, что масса тела зависит не только от его размеров, но и от вещества, из которого это тело состоит. Например, если изготовить цилиндр точно таких же размеров из алюминия, то его масса будет меньше массы эталона.

И наоборот, можно найти тела одинаковой массы, но это вовсе не будет означать, что их объемы будут равны.

Это объясняется тем, что разные вещества имеют разную плотность. То есть, в более плотном теле, в единице объёма находится больше частиц, чем в том же объеме менее плотного тела.

Плотность позволяет узнать, чему равна масса данного вещества объемом в один кубический метр. Например, 1 м 3 чугуна имеет массу 7 т (то есть, 7 000 кг). А 1 м 3 древесины дуба имеет массу 7 ц (то есть, 700 кг).

Рассмотрим простой пример. Глыба льда имеет массу 1800 кг, а её объём составляет 2 м 3 . Можно ли, исходя из этих данных, найти плотность льда?

Итак, плотность – это физическая величина, равная отношению массы тела к его объёму. Плотность обозначается греческой буквой ρ (ро).

Так как масса в системе СИ измеряется в кг, а объём – в м 3 , единицей измерения плотности в системе СИ является килограмм на метр кубический.

Иногда используют и другие единицы измерения – это грамм на сантиметр кубический (г/см 3 ). Возникает вопрос, как перевести кг/м 3 в г/см 3 . Известно, что в одном метре сто сантиметров. Это не означает, что кубический метр равен ста кубическим сантиметрам. Из математики известно, как найти объем куба или прямоугольного параллелепипеда: необходимо длину умножить на ширину и умножить на высоту. То есть, объём нашего куба ребром в 1 м будет равен одному кубическому метру. А теперь, заменим метры на сантиметры: таким образом, получается куб размером сто на сто на сто сантиметров. Если определить объем этого куба, то получится миллион кубических сантиметров. Следовательно, один кубический сантиметр в миллион раз меньше кубического метра. Но килограмм в тысячу раз больше грамма. Таким образом, один грамм на сантиметр кубический равен тысяче килограммов на метр кубический.

Необходимо отметить, что плотность одного и того же вещества в разных агрегатных состояниях различна.

Например, плотность ртути в твердом состоянии составляет 14 200 кг/м 3 , а в жидком – 13 600 кг/м 3 . А вот плотность паров ртути составляет менее 20 мг/м 3 .

Итак, в твердом состоянии вещества наиболее плотные, при переходе в жидкое состояние их плотность уменьшается, ну а при переходе в газообразное состояние плотность уменьшается в сотни и тысячи раз.

Исключение из этого правила – это вода. Плотность льда равна 900 кг/м 3 . Плотность воды составляет 1 000 кг/м 3 .

Приведем еще один интересный пример: это плотность планет Солнечной системы. Это Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун называют планетами-гигантами. Действительно, эти планеты в сотни раз превосходят размеры Земли. Но вот их плотность довольно мала, потому что они в основном состоят из водорода и гелия, находящихся в газообразном и жидком состоянии. Например, плотность Сатурна меньше плотности воды. Поэтому, если бы существовал достаточно большой океан, то Сатурн мог бы в нем плавать.

Другие четыре планеты – Меркурий, Венера, Земля и Марс называются планетами земной группы. Эти планеты состоят из твердых веществ, поэтому, их плотность в пять-шесть раз превышает плотность планет гигантов.

Если сделать из одного и того же вещества тела разного объема, то массы этих тел будут разными. Но, эмпирически получено, что отношение масс ($m$) этих тел к их объемам ($V$) будут величинами постоянными:

Отношение массы тела к его объему является характеристикой вещества, эта физическая величина называется плотностью вещества. Обозначается она обычно буквой $rho , $иногда используют буквы D или d.

Плотность можно еще определить как массу единицы объема вещества. Плотность является скалярной физической величиной. Для однородного тела плотность является постоянной величиной для всей массы тела.

От чего зависит плотность вещества

Плотность зависит от температуры, агрегатного состояния вещества и внешнего давления. Обычно при увеличении давления молекулы вещества утрамбовываются плотнее, следовательно, оно имеет большую плотность. Как правило, рост температуры приводит к увеличению расстояний между молекулами вещества, что понижает плотность. Исключение составляет вода. Так, плотность воды меньше плотности льда. Объяснение кроется в молекулярной структуре льда. Переходя из жидкого состояния в твердое, вода изменяет молекулярную структуру так, что расстояние между молекулами увеличивается, соответственно плотность льда меньше плотности воды.

Если тело является неоднородным, то используют понятие средней плотности ($leftlangle rho rightrangle $):

[leftlangle rho rightrangle =fracleft(3right).]

Можно встретить понятие плотность тела в точке, такую плотность определяют как:

где $Delta m$ — элементарная масса тела (малая часть массы тела), которая содержит рассматриваемую точку тела; $Delta V$ — объем этой малой точки. Выражение (3) можно записать как:

Плотность газа, который находится при нормальных условиях, можно вычислить, используя формулу:

где $mu $ — молярная масса газа; $V_<mu >$ — молярный объем.

Единицей измерения плотности в Международной системе единиц (СИ) является килограмм, деленный на кубометр: [left[rho right]=frac.]

Плотность в природе может изменяться в очень широком интервале. Считается, то самая низкая плотность у межгалактической среды, около $^frac$. Плотность ядер атомов составляет порядка $^frac$. Плотность несоленой воды при температуре $4^circ!C>$ считается равной $^3frac$.

Следует помнить, что если имеется смесь веществ, то плотность смеси нельзя найти непосредственным суммированием плотностей отдельных компонент смеси.

Примеры задач с решением

Задание. Какова плотность газа, если в сосуде объемом $V=2 л$ находится кислород в количестве $nu =2$ моль?

Решение. За основу решения задачи примем формулу:

где $<mu >_=32cdot ^frac- $молярная масса кислорода, которую находим, используя табличное значение относительной атомной массы кислорода, взятое нами из периодической системы Д.И. Менделеева: $Aleft(Oright)=16to <mu >_=16cdot 2cdot ^=32cdot ^frac$.

Разделим правую и левую части выражения (1.1) на объем ($V$), получим:

В формуле (1.2) мы учли, что:

Из уравнения (1.2) выразим плотность:

Принимая во внимание, что: $V=2 л=2cdot ^м^3$, вычислим плотность при заданных условиях:

Ответ. $rho =32frac$

Задание. Как изменяется с увеличением температуры давление в процессе, который проводят с идеальным газом, представленном на рис.1.

Решение. Из графика процесса мы можем записать, что плотность газа изменяется обратно пропорционально термодинамической температуре:

где $A$ — некоторая постоянная величина. Так как по условию процесс проводят с идеальным газом, то мы можем для решения задачи использовать уравнение Менделеева — Клапейрона:

где $p$ — давление газа; $V$ — объем газа; $m$ — масса газа; $mu — $молярная масса газа; $R$ — универсальная газовая постоянная. Мы знаем, что:

[m=rho V left(2.3right),]

поэтому разделив правую и левую части уравнения (2.2) на объем (V) мы получим:

Подставим вместо плотности правую часть выражения (1.1), имеем:

В правой части выражения (2.5) мы получили постоянную величину.

Ответ. В заданном процессе давление газа не зависит от температуры, следовательно, при ее увеличении остается постоянным.

Мы помогли уже 4 372 ученикам и студентам сдать работы от решения задач до дипломных на отлично! Узнай стоимость своей работы за 15 минут!

Читайте также:

  

• Какие изменения претерпела система образования в александровское и николаевское время кратко

  

• Школа 93 екатеринбург педагогический состав

  

• Анализ школьный старт 1 класс

  

• Суворовская школа 5 педагогический состав

  

• Что такое система приведите примеры материальных нематериальных и смешанных систем 6 класс кратко