วิธีการคำนวณอัตราส่วนความหนาแน่น

Posted on
ผู้เขียน: John Stephens
วันที่สร้าง: 26 มกราคม 2021
วันที่อัปเดต: 21 พฤศจิกายน 2024
Anonim
ความหนาแน่นและความถ่วงจำเพาะ
วิดีโอ: ความหนาแน่นและความถ่วงจำเพาะ

เนื้อหา

โดยทั่วไปอัตราส่วนเปรียบเทียบปริมาณสองปริมาณที่มีหน่วยเดียวกันเพื่อวัตถุประสงค์ในการกำหนดค่าตัวเลขที่เกี่ยวข้องกับปริมาณสองปริมาณ

ตัวอย่างเช่นมันเป็นเรื่องธรรมดาในสูตรเค้กที่ส่วนผสมจะต้องรวมอยู่ในอัตราส่วนน้ำหนัก น้ำหนักของน้ำตาลในเค้กควรเท่ากับน้ำหนักของแป้ง แต่นั่นไม่ได้หมายความว่าจะเพิ่มในปริมาณเท่ากัน ทำไมถึงเป็นอย่างนั้น?

ความหนาแน่นพื้นฐาน

ก่อนอื่นสูตรความหนาแน่นของมวลทั่วไปคือมวลที่มีปริมาตรหนึ่งหน่วยต่อปริมาตรหนึ่งหน่วย ความหนาแน่นเป็นเพียงวิธีการอธิบายว่ามีการกระจายวัสดุบางอย่างอย่างไร มีความหนาแน่นหลายชนิด: ปริมาณใด ๆ ที่อธิบายเป็นจำนวนเงินต่อหน่วยพื้นที่ปริมาตรหรือหน่วยอวกาศอื่น ๆ คือความหนาแน่น

การระลึกถึงความหนาแน่นของวัสดุทั่วไปบางอย่างเป็นข้อมูลอ้างอิงเมื่อเปรียบเทียบวัสดุอื่น ความหนาแน่นของน้ำคือ 1 g / mL และความหนาแน่นของอากาศที่ความดันมาตรฐานและอุณหภูมิอยู่ที่ประมาณ 1.18 คูณ 10-3 กรัม / ซม.3.

การคำนวณความหนาแน่นของอากาศ

การคำนวณความหนาแน่นของอากาศขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการเช่นความดันบรรยากาศ Pและอุณหภูมิ T. กฎหมายแก๊สในอุดมคติ เป็นวิธีที่ดีที่สุดในการกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างความดันอุณหภูมิและความหนาแน่นของอากาศ ρ.

กฎหมายแก๊สอุดมคติคือ: P _ = rT_ρซึ่งปริมาณทางกายภาพทั้งสามเกี่ยวข้องกันโดยค่าคงที่ของแก๊สสำหรับอากาศแห้ง R ( r = 287.058 J / kg K สำหรับ P ในหน่วยของ Pascals T ในหน่วยของเคลวินและ ρ ในกิโลกรัม / เมตร3).

จากสมการนี้เราสามารถจัดเรียงตัวแปรใหม่ได้อย่างรวดเร็วเพื่อดูว่าความหนาแน่นของอากาศเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรเมื่อทำหน้าที่ของแรงดันและอุณหภูมิ หลังจากจัดเรียงใหม่เราจะได้รับ: ρ = P / rT. การทำเช่นนี้ทำให้เราเห็นได้อย่างรวดเร็วว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงปริมาณทางกายภาพ

วิธีที่รวดเร็วในการประเมินการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของอากาศ

ให้เก็บค่าความดันคงที่และดูว่าเกิดอะไรขึ้นหากอุณหภูมิเปลี่ยนแปลง หากอุณหภูมิเพิ่มขึ้นตัวส่วนจะเพิ่มขึ้นในขณะที่ตัวเศษคงที่ ซึ่งหมายความว่าความหนาแน่นของอากาศจะลดลง หากความดันเพิ่มขึ้นในขณะที่อุณหภูมิคงที่ความหนาแน่นของอากาศจะเพิ่มขึ้น

การระลึกถึงความสัมพันธ์เหล่านี้หรือกฎทางอุดมคติของก๊าซเพื่อให้สามารถระบุความหนาแน่นของอากาศได้อย่างรวดเร็วขึ้นอยู่กับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเช่นความดันและอุณหภูมิ

นอกจากนี้ยังเป็นประโยชน์ในการคำนวณอัตราส่วนความหนาแน่นของอากาศเพื่อตรวจสอบว่าปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเพิ่มขึ้นหรือลดลงเพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่น

อัตราส่วนความหนาแน่นคืออะไร

อัตราส่วนความหนาแน่นเป็นเพียงวิธีเปรียบเทียบความหนาแน่นสองค่าที่อยู่ในหน่วยเดียวกัน โดยทั่วไปความหนาแน่นของของแข็งและของเหลวจะถูกนำไปเปรียบเทียบกับความหนาแน่นของน้ำ สำหรับก๊าซการเปรียบเทียบมาตรฐานคืออากาศ อัตราส่วนนี้มีชื่อพิเศษเนื่องจากมาตรฐาน: แรงดึงดูดเฉพาะ.

ความโน้มถ่วงที่เฉพาะเจาะจงจึงไม่มีหน่วยและเป็นเพียงปัจจัยตัวเลขที่สามารถคูณด้วยสื่อมาตรฐาน (น้ำหรืออากาศขึ้นอยู่กับวัสดุที่คุณกำลังพิจารณา) เพื่อกำหนดความหนาแน่นของวัสดุ

รายละเอียดปลีกย่อยของอัตราส่วนความหนาแน่นสำหรับการอบเค้ก

แล้วเค้กล่ะ เราจะทราบปริมาณน้ำตาลและแป้งที่เค้กต้องการได้อย่างไร โปรดจำไว้ว่าน้ำหนักของทั้งสองควรจะคล้ายกัน แต่นั่นไม่ได้หมายความว่าเราสามารถทิ้งถ้วยของแต่ละคนลงในแป้งของเรา

ความหนาแน่นของน้ำตาลทรายเป็น 0.85 g / cm3และความหนาแน่นของแป้งอเนกประสงค์คือ 0.53 g / cm3. ทันทีเราสามารถคำนวณอัตราส่วนความหนาแน่นของน้ำตาลต่อแป้ง: 0.85 / 0.53 = 1.6 จากนี้เรารู้ว่าในปริมาณน้ำตาลและแป้งเท่ากันน้ำตาลจะหนัก 1.6 เท่า

ดังนั้นหากสูตรขอน้ำตาล 1 ถ้วยเราจำเป็นต้องเพิ่มแป้งอเนกประสงค์ 1.6 ถ้วยเพื่อรักษาอัตราส่วนและเค้กของเราจะเพิ่มขึ้นอย่างเหมาะสม

เป็นที่ชัดเจนว่าอัตราส่วนต่าง ๆ เป็นวิธีที่ดีในการกำหนดว่ามวลและปริมาตรของวัสดุต่าง ๆ สัมพันธ์กันอย่างไร