Описать соотношение между плотностью, массой, удельный вес и объём

Федеральное агентство морского и речного  транспорта

Федеральное государственное образовательное  учреждение

“Морской государственный университет им. адмирала Г.И. Невельского” 
 
 
 
 
 

Морской колледж 
 
 
 
 
 

Самостоятельная работа №1

Тема: Описать соотношение  между плотностью, массой, удельный вес  и объём. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                                                                 Выполнил: Обухов Р.Н.

Проверил: Данилов В.С. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Владивосток 2010

Объём

Объём — количественная характеристика пространства, занимаемого  телом или веществом. Объём тела или вместимость сосуда определяется его формой и линейными размерами. С понятием объём тесно связано  понятие вместимость. Под вместимостью понимают объём внутреннего пространства сосуда или аппарата, укладочных ящиков и т. д. Синонимом вместимости  частично является ёмкость, но словом ёмкость обозначают также сосуды. Пример: сосуд ёмкостью 1 литр, объём  вмещаемой воды — 1 литр. 

Принятые единицы  измерения — в СИ и производных  от неё — кубический метр, кубический сантиметр, литр (кубический дециметр) и т. д. Внесистемные — галлон, баррель. 

Содержание 

1 Формула объёма  через плотность

2 Единицы объёма  жидкости 

2.1 Английские  внесистемные

2.2 Американские  внесистемные

2.3 Античные внесистемные

2.4 Древнееврейские

2.5 Русские внесистемные

3 Единицы сыпучих  веществ 

3.1 Английские  внесистемные

3.2 Русские внесистемные 

Формула объёма через плотность 

Объём находится  по формуле:

Единицы объёма жидкости

1 л = 1,76 пинты  = 0,23 галлона.

Английские внесистемные

1 пинта = 0,57 л

1 галлон = 8 пинтам = 4,55 л (Имперский галлон)

Американские  внесистемные

1 американский  галлон = 3,785 л (Распространён в  США)

Античные внесистемные

Котила = 0,275 л

Древнееврейские

Эйфа = 24 883 см³

Омер = 1/10 эйфы

Русские внесистемные

Бочка = 40 вёдер = 492 л

Ведро = 4 четверти = 8 штофов = 12,3 л

Кварта = 2 пинты = 1,23 л

Кружка = 10 чарок = 20 шкаликов = 1,23 л

Бутылка (винная) = 1/16 Ведра = 0,77 л

Бутылка (пивная) = 1/20 Ведра = 0,61 л

Мера = 4,7 ведра

Чарка = 2 шкалика = 0,123 л

Четверть = 4 бутылки = 3,075 л

Шкалик (косушка) = пол чарки = 0,0615 л

Штоф = 1,54 л

Единицы сыпучих  веществ

Английские внесистемные

1 бушель = 36,36872 литров = 8 галлонов.

Русские внесистемные

Четверик = 26,238 л

Гарнец = 3,2798 л 
 
 
 

Плотность

Размерность 

L-3M

Единицы измерения

СИ 

кг/м³

СГС 

г/см³ 

Плотность —  скалярная физическая величина, определяемая для однородного вещества массой его единичного объёма. Для неоднородного  вещества плотность в определённой точке вычисляется как предел отношения массы тела (m) к его  объёму (V), когда объём стягивается  к этой точке. Средняя плотность  неоднородного вещества есть отношение . 

Содержание

1 Виды плотности  и единицы измерения

2 Формула нахождения  плотности

3 Зависимость  плотности от температуры

4 Плотности некоторых  газов

5 Плотности некоторых  жидкостей

6 Плотность некоторых  пород древесины

7 Измерение плотности

8 См. также

9 Ссылки

10 Источники 

Виды плотности  и единицы измерения 

Плотность измеряется в кг/м³ в системе СИ и в г/см³  в системе СГС. 

Для сыпучих  и пористых тел различают:

истинную плотность, определяемую без учёта пустот;

кажущуюся плотность, рассчитываемую как отношение массы  вещества ко всему занимаемому им объёму. 

Истинную плотность  из кажущейся получают с помощью  величины порозности - доли объёма пустот в занимаемом объёме.

Формула нахождения плотности 

Плотность находится  по формуле: . Для вычисления плотности  газов можно пользоваться формулой: , где М — молярная масса газа, Vm — молярный объём (при нормальных условиях равен 22,4 л/моль).

Зависимость плотности  от температуры 

Как правило, при  уменьшении температуры плотность  увеличивается, хотя встречаются вещества, чья плотность ведет себя иначе, например, вода, бронза и чугун. Так, плотность воды имеет максимальное значение при 4 °C и уменьшается как  с повышением, так и с понижением температуры. 

При изменении  агрегатного состояния плотность  вещества меняется скачкообразно: плотность  растёт при переходе из газообразного  состояния в жидкое и при затвердевании  жидкости. Правда, вода является исключением  из этого правила, её плотность при  затвердевании уменьшается. 

Для различных  природных объектов плотность меняется в очень широком диапазоне. Самую  низкую плотность имеет межгалактическая среда (ρ ~ 10-33 кг/м³). Плотность межзвёздной  среды порядка 10-21 кг/м3. Средняя плотность  Солнца примерно в 1,5 раза выше плотности  воды, равной 1000 кг/м3, а средняя плотность  Земли равна 5520 кг/м3. Наибольшую плотность  среди металлов имеет осмий (22 500 кг/м3), а плотность нейтронных звёзд  имеет порядок 1017÷1018 кг/м3.

[AD]

Плотности некоторых  газов

Плотность газов  и паров (0° С, 101325 Па), кг/м³Азот 1,250 Кислород 1,429

Аммиак 0,771 Криптон 3,743

Аргон 1,784 Ксенон 5,851

Водород 0,090 Метан 0,717

Водяной пар (100°С) 0,598 Неон 0,900

Воздух 1,293 Углекислый газ 1,977

Хлор 3,214 Гелий 0,178

Этилен 1,260   

Плотности некоторых  жидкостей

Плотность жидкостей, г/см³Бензин 0,70 Молоко 1,03

Вода (4°C) 1,00 Ртуть (0°C) 13,60

Керосин 0,82 Эфир 0,72

Глицерин 1,26 Спирт 0,80

Морская вода 1,03 Скипидар 0,86

Масло оливковое 0,92 Ацетон 0,792

Масло машинное 0,91 Серная кислота 1,84

Нефть 0,81—0,85 Жидкий водород (−253°C) 0,07 

Плотность некоторых  пород древесины

Плотность древесины, г/см³Бальса 0,15 Пихта сибирская 0,39

Секвойя вечнозелёная 0,41 Ель 0,45

Ива 0,46 Ольха 0,49

Осина 0,51 Сосна 0,52

Липа 0,53 Конский каштан 0,56

Каштан съедобный 0,59 Кипарис 0,60

Черёмуха 0,61 Лещина 0,63

Грецкий орех 0,64 Берёза 0,65

Вишня 0,66 Вяз гладкий 0,66

Лиственница 0,66 Клён полевой 0,67

Тиковое дерево 0,67 Бук 0,68

Груша 0,69 Дуб 0,69

Свитения (Махагони) 0,70 Платан 0,70

Жостер (крушина) 0,71 Тисс 0,75

Ясень 0,75 Слива 0,80

Сирень 0,80 Боярышник 0,80

Пекан (кария) 0,83 Сандаловое дерево 0,90

Самшит 0,96 Хурма эбеновая 1,08

Квебрахо 1,21 Гвеякум, или бакаут 1,28

Пробка 0,48  

Измерение плотности 

Для измерения  плотности используются:

Пикнометр —  прибор для измерения истинной плотности

Ареометр (денсиметр, плотномер) — измеритель плотности  жидкостей.

Бурик Качинского и бур Зайдельмана — приборы  для измерения плотности почвы. 
 
 
 

Удельный  вес

Удельным (или  объемным) весом у жидкости называют вес жидкости в единице объема, т. е. отношение 

7=0/1/, (2.1) 

где й — вес (сила тяжести) определенного количества (определенной массы) жидкости; V — объем  этого количества жидкости. 

Размерность удельного  веса в соответствии с формулой (2.1) равна отношению единицы силы к единице объема, т. е. Н/м3. 

Плотность р  жидкости представляет величину ее массы  в единице объема: 

Р = М/К, (2.2) где  М — масса жидкости в объеме V. 

Размерность плотности  — кг/м3. Так как вес (сила тяжести) и масса тела связаны между  собой на основании второго закона Ньютона ((5 = = Mg, где £ = 9,81 м/с2 — ускорение  свободного падения), то аналогично связаны  между собой удельный вес и  плотность: 

У = 98- (2-3) 

Отсюда p = y/g. Поэтому  размерность плотности представляет отношение размерностей удельного  веса и ускорения. 

Удельный объем  и — объем единицы массы—величина, обратная плотности: 

и = У/М=\/р. (2.4) 

Его единица  — м3/кг. 

Удельный вес, плотность и удельный объем капельных  жидкостей и газов не являются постоянными величинами, они зависят  от давления и температуры. При повышении  температуры жидкости ее удельный вес  и плотность уменьшаются, а удельный объем увеличивается. Тепловое расширение жидкостей характеризуется температурным коэффициентом объемного расширения р<, который равен отношению приращения объема АУ к первоначальному объему Уо и приращению температуры Л/ (при постоянном давлении):