Материалын нягтыг хэрхэн хэмждэг вэ? Төрөл бүрийн материалын нягтрал. Бодисын нягт: томъёо, тодорхойлолт, температураас хамаарал

Заавар

Дээрх хоёр утгыг мэдсэнээр та нягтыг тооцоолох томъёог бичиж болно бодисууд: нягт = масс / эзэлхүүн, тиймээс хүссэн утга. Жишээ. 2 шоо метр эзэлхүүнтэй мөсөн бүрхүүл нь 1800 кг жинтэй болохыг мэддэг. Мөсний нягтыг ол. Шийдэл: Нягт нь 1800 кг/2 метр куб бөгөөд 900 кг-ыг куб метрт хуваасан. Заримдаа та нягтын нэгжийг өөр хоорондоо хөрвүүлэх хэрэгтэй болдог. Төөрөлдөхгүйн тулд та санаж байх хэрэгтэй: 1 г/см3 куб нь 1000 кг/м3 кубтай тэнцэнэ. Жишээ нь: 5.6 г/см3 куб нь 5.6*1000 = 5600 кг/м3 кубтай тэнцүү байна.

Аливаа шингэн шиг усыг үргэлж жинлүүр дээр жигнэж болохгүй. Гэхдээ олж мэд масстанкийг тооцоолохоос эхлээд хэдий хэмжээний нөөцийг шийдэх хүртэл зарим салбарт болон өдөр тутмын энгийн нөхцөлд шаардлагатай байж болно. уста үүнийг каяк эсвэл резинэн завиар авч явах боломжтой. Тооцоолохын тулд масс усэсвэл тодорхой эзэлхүүнд байрлуулсан аливаа шингэнийг эхлээд түүний нягтыг мэдэх хэрэгтэй.

Танд хэрэгтэй болно

• Хэмжих хэрэгсэл
• Захирагч, соронзон хэмжүүр эсвэл бусад хэмжих хэрэгсэл
• Ус асгах зориулалттай сав

Заавар

Хэрэв та тооцоолох хэрэгтэй бол масс усжижиг саванд үүнийг энгийн масштабаар хийж болно. Эхлээд савыг жинлэнэ. Дараа нь усыг өөр саванд хийнэ. Үүний дараа хоосон савыг жинлэнэ. Бүрэн савнаас хасах массхоосон. Энэ нь хөлөг онгоцонд агуулагдах болно ус. Ингэснээр та чадна массзөвхөн шингэн төдийгүй бөөнөөр нь өөр саванд хийнэ. Энэ аргыг заримдаа тоног төхөөрөмж байхгүй зарим дэлгүүрт ажиглаж болно. Худалдагч эхлээд хоосон сав, шилийг жигнэж, дараа нь цөцгий дүүргэж, дахин жигнэж, цөцгийн жинг тодорхойлж, дараа нь түүний өртгийг тооцдог.

Тодорхойлохын тулд масс усЖинлэх боломжгүй хөлөг онгоцонд та хоёр параметрийг мэдэх хэрэгтэй - ус(эсвэл бусад шингэн) болон савны эзэлхүүн. Нягт ус 1 г/мл байна. Өөр шингэний нягтыг тусгай хүснэгтээс олж болно, энэ нь ихэвчлэн лавлах номонд байдаг.

Хэрэв ус асгаж болох хэмжих аяга байхгүй бол түүний байгаа савны эзэлхүүнийг тооцоол. Эзлэхүүн нь суурийн талбай ба өндрийн үржвэртэй үргэлж тэнцүү байдаг бөгөөд тогтмол хэлбэртэй судаснуудад ихэвчлэн асуудал гардаггүй. Эзлэхүүн уссаванд ус дүүргэсэн өндрөөр дугуй суурийн талбайтай тэнцүү байх болно. Нягтыг үржүүлэх үү? эзлэхүүн тутамд ус V, та хүлээн авах болно масс усм: m=?*V.

Сэдвийн талаархи видео

Анхаарна уу

Усны хэмжээ болон түүний молийн массыг мэдэх замаар та массыг тодорхойлж болно. Усны молийн масс нь 2 устөрөгчийн атом ба 1 хүчилтөрөгчийн атомын молийн массаас бүрддэг тул 18 байна. MH2O = 2MH+MO=2 1+16=18 (г/моль). m=n*M, энд m нь усны масс, n нь хэмжигдэхүүн, M нь молийн масс юм.

Бүх бодисууд тодорхой нягтралтай байдаг. Эзлэгдсэн эзэлхүүн ба өгөгдсөн массаас хамааран нягтыг тооцоолно. Энэ нь туршилтын өгөгдөл болон тоон хувиргалт дээр үндэслэн олддог. Нэмж дурдахад нягт нь олон янзын хүчин зүйлээс хамаардаг бөгөөд үүний улмаас түүний тогтмол утга өөрчлөгддөг.

Заавар

Танд зах хүртэл усаар дүүргэсэн сав өгсөн гэж төсөөлөөд үз дээ. Асуудал нь масс эсвэл эзэлхүүнийг мэдэхгүйгээр усны нягтыг олохыг шаарддаг. Нягтыг тооцоолохын тулд хоёр параметрийг туршилтаар олох шаардлагатай. Массыг тодорхойлж эхэл.
Савыг аваад жин дээр тавь. Дараа нь уснаас нь асгаж, дараа нь савыг ижил масштабаар дахин хийнэ. Хэмжилтийн үр дүнг харьцуулж, усны массыг олох томъёог авна уу.
моб.- мс.=мв., хаана маф. - устай савны масс (нийт масс), mс - усгүй савны масс.
Таны олох ёстой хоёр дахь зүйл бол ус юм. Усыг хэмжих саванд хийнэ, дараа нь жингийн тусламжтайгаар саванд байгаа усны хэмжээг тодорхойлно. Зөвхөн үүний дараа усны нягтыг олохын тулд дараах томъёог ашиглана уу.
ρ=м/V
Энэ туршилт нь зөвхөн усны нягтыг ойролцоогоор тодорхойлох боломжтой. Гэсэн хэдий ч тодорхой хүчин зүйлийн нөлөөн дор энэ нь боломжтой. Эдгээр хүчин зүйлсийн хамгийн чухал зүйлтэй танилцаарай.

Усны температур t=4 °C үед усны нягт нь ρ=1000 кг/м^3 буюу 1г/см^3 байна. Энэ нь өөрчлөгдөхөд нягтрал нь бас өөрчлөгддөг. Үүнээс гадна нягтралд нөлөөлдөг хүчин зүйлүүд

Нягт, масс, эзэлхүүнтэй холбоотой физикийн бодлогод ашигладаг томьёо.

Нягт нь биеийн массыг эзлэхүүнтэй харьцуулсан харьцаатай тэнцүү юм. Нягтыг Грек үсгээр тэмдэглэнэ ρ (ro).

АСУУДАЛ ШИЙДЭХ ЖИШЭЭ

Даалгавар №1. 206 гр сүү 200 см3 эзэлхүүнтэй бол сүүний нягтыг олоорой?

Даалгавар №2. Тоосгоны масс нь 5 кг бол түүний эзлэхүүнийг тодорхойлно уу?

Даалгавар №3. 120 см3 эзэлхүүнтэй ган хэсгийн массыг тодорхойл

Бодлого No 4. Хоёр тэгш өнцөгт хавтангийн хэмжээ ижил байна. Нэг хавтан нь цутгамал төмөр, нөгөө нь ган бол аль нь хамгийн их масстай вэ?

Шийдэл:-аас бодисын нягтын хүснэгт (хуудасны төгсгөлд харна уу) бид цутгамал төмрийн нягтыг тодорхойлно ( ρ 2 = 7000 кг/м 3) гангийн нягтаас бага ( ρ 1 = 7800 кг/м 3). Үүний үр дүнд, цутгамал төмрийн нэгж эзэлхүүн нь нэгж эзэлхүүнтэй гангийн массаас бага масстай байдаг тул биетүүдийн эзэлхүүн ижил байвал бодисын нягтрал бага байх тусам түүний масс бага байна.

Бодлого No5. 20см 3 эзэлхүүнтэй ширхэгийн масс нь 48 г-тэй тэнцүү бол шохойн нягтыг тодорхойл. Энэ нягтыг кг/м3 ба г/см3-ээр илэрхийл.

Хариулт:Шохойн нягт 2.4 г/см 3, эсвэл 2400 кг/м 3.

Даалгавар №6. 5 м урт, 0.04 м 2 хөндлөн огтлолтой царс модны масс хэд вэ?

ХАРИУЛТ: 160 кг.

ШИЙДЭЛ. Нягтын томъёоноос бид m = p V-ийг авна. Цацрагийн эзэлхүүн V = S гэдгийг харгалзан үзнэ. л, бид авах: m = p S л.

Бид тооцоолно: м = 800 кг / м 3 0.04 м 2 5 м = 160 кг.

Даалгавар №7. 21.6 г масстай блок нь 4 х 2.5 х 0.8 см хэмжээтэй, ямар бодисоор хийгдсэн болохыг тодорхойл.

ХАРИУЛТ: Бар нь хөнгөн цагаанаар хийгдсэн.

Даалгавар No8 (хүндрэл нэмэгдсэн). Ирмэгийн урт a = 6 см хөндий зэс шоо m = 810 г масстай кубын хана хэр зузаан вэ?

ХАРИУЛТ: 5 мм.

ШИЙДВЭР: Кубын хэмжээ V K = a 3 = 216 см 3. Ханын хэмжээ V Cкубын массыг мэдэх замаар тооцоолж болно м Кба зэсийн нягт r: V C = m K / r = 91 см 3. Тиймээс хөндийн эзэлхүүн V P = V K - V C = 125 см 3. Учир нь 125 см 3 = (5 см) 3, хөндий нь ирмэгийн урттай шоо юм b = 5 см. Үүнээс үзэхэд кубын хананы зузаан нь тэнцүү байна (а - б)/2 = (6 – 5)/2 = 0.5 см.

Бодлого No9 (Олимпиадын түвшин).Устай туршилтын хоолойн масс 50 г Устай ижил туршилтын хоолойн масс нь 12 г жинтэй металлын хэсэг нь 60.5 г байна.

ХАРИУЛТ: 8000 кг/м 3

ШИЙДЭЛ: Хэрэв туршилтын хоолойн зарим ус асгараагүй бол энэ тохиолдолд туршилтын хоолой, ус ба түүний доторх металлын нийт масс 50 г + 12 г = 62 г байх болно Бодлогын нөхцөлд металлын хэсэгтэй туршилтын хоолой дахь усны масс 60.5 г-тай тэнцэх тул металлаар нүүлгэсэн усны масс нь 1.5 г-тэй тэнцүү байна. 8 ширхэг металлын масс. Тиймээс металлын нягт нь усны нягтаас 8 дахин их байдаг.

Шийдэл бүхий нягтрал, масс, эзэлхүүний асуудлууд. Бодисын нягтын хүснэгт.

Аж үйлдвэр, хөдөө аж ахуйд ашигласан бодисын нягтыг мэдэх шаардлагатай байдаг, жишээлбэл, бетоны масс, эзэлхүүнийг бетончид суурь, багана, хана, гүүрний тулгуур, налуу, далан цутгах үед түүний нягтыг үндэслэн тооцоолдог. , гэх мэт.. Бодисын нягт нь биеийн жинг эзлэхүүнд нь хуваасан физик хэмжигдэхүүн юм.

Бие махбодь нь хоосон зайгүй, бусад бодисын хольцгүй тасралтгүй байдаг гэж үздэг. Төрөл бүрийн бодисын энэ утгыг лавлах хүснэгтэд тусгасан болно. Гэхдээ ийм хүснэгтийг хэрхэн бөглөж, үл мэдэгдэх бодисын нягтыг хэрхэн тодорхойлох нь сонирхолтой юм. Бодисын нягтыг тодорхойлох хамгийн энгийн аргууд:

Гидрометр ашиглан шингэний хувьд;

Шингэн ба хатуу бодисын хувьд эзэлхүүн ба массыг хэмжиж, томъёогоор тооцоолно.

Заримдаа биеийн жигд бус хэлбэр эсвэл том хэмжээтэй зэргээс шалтгаалан захирагч эсвэл аяга ашиглан эзлэхүүнийг тодорхойлоход хэцүү эсвэл бүр боломжгүй байдаг. Дараа нь асуулт гарч ирнэ, эзэлхүүнийг хэмжихгүйгээр тэдгээрийн нягтыг хэрхэн тодорхойлох вэ, эсвэл бодисын массыг тодорхойлох боломжгүй байна уу?

Ажлын зорилго: Төрөл бүрийн бодисын нягтыг тодорхойлох туршилтын асуудлыг шийдвэрлэх.

Зорилго: 1) Уран зохиолд тодорхойлсон бодисын нягтыг тодорхойлох янз бүрийн аргуудыг судлах

2) Уран зохиолд санал болгосон аргуудыг ашиглан зарим бодисын нягтыг хэмжиж, арга бүрийн алдааны хязгаарыг үнэлэх

3) Тодорхойлсон аргууд дээр үндэслэн үл мэдэгдэх бодисын нягтыг тодорхойлно.

4) Давс, элсэн чихэр, уусмалын нягтыг хүснэгт хэлбэрээр үзүүлнэ

4 янз бүрийн концентрацитай зэсийн сульфат.

Материал ба судалгааны арга: Судалгааг энгийн бодисоор хийсэн: 10% давсны уусмал, 10% зэсийн сульфатын уусмал, ус, хөнгөн цагаан, ган гэх мэт. Хэмжилт хийхэд нарийвчлалын 4-р зэрэглэлийн багажийг ашигласан: жин бүхий жин, гидрометр. , шингэний даралт хэмжигчээс холбоо барих савнууд, түүнчлэн калориметрийн биетүүдийн багц. Туршилтыг өрөөний температурт (20-250С), сургуулийн байр, физикийн танхимд хийсэн.

5 11. 3. Шингэний нягтыг тодорхойлох а) Агаар дахь бие ба үл мэдэгдэх шингэнийг жинлэх арга

Зорилго: Шингэний нягтыг тодорхойлох (зэсийн сульфатын уусмал). Усны нягтрал ρ0 нь 1000 кг / м байна.

Багаж хэрэгсэл: Динамометр, утас, устай сав, үл мэдэгдэх шингэнтэй сав, калориметрийн цогц биетийн бие.

Явц: Динамометрийн тусламжтайгаар бид биеийн жинг агаарт (P1), усанд (P2) болон үл мэдэгдэх шингэн (P3) тодорхойлно.

FA=ρgV - хүч

Архимед Усан дахь биед үйлчлэх Архимед хүч нь тэнцүү байна

FA=P1-P2, мөн үл мэдэгдэх шингэнд:

Архимедийн хуулийн дагуу бид бичдэг

P1-P2=ρ0Vg, (1)

(1) ба (2) тэгшитгэлийн системийг шийдэж бид үл мэдэгдэх шингэний нягтыг олно.

ρ=(P1-P3)/Vg, V=(P1-P2)/ρ0g, ρ=(P1-P3/P1-P2)ρ0.

ρ= (1H-0.6H/1H-0.7H)1000 кг/м3 = 400H кг/м3/0.3Н=1333.(3) кг/м3 b) Усны нягттай харьцуулах арга

Тоног төхөөрөмж: Шилэн хоолой (масштабтай), резинэн хоолой, стакан, пипетк, янз бүрийн шингэнтэй колбонд (эсвэл шилэн лонхтой) хийсэн холбоо барих савнууд.

Ажлын явц: 1. Холбоо барих савны нэг үзүүрт резинэн тууз тавина.

6 хоолой (сүүлийнх нь хавчихын дараа агаар холбоо барих судас руу орохгүй).

2. Соруур ашиглан туршилтын шингэнийг холбоо барих саванд (тодорхой түвшинд) хийнэ.

3. Шилэн аяганд нэрмэл усыг (тодорхой түвшинд) хийнэ.

4. Резин хоолойн чөлөөт төгсгөлийг шилэн аяганд (доод тал руу) дүрнэ (Зураг 1). Энэ тохиолдолд холбоо барих судаснуудын тохой дахь шингэний түвшин өөрчлөгдөнө (h1 нь тохойн дахь түвшний зөрүү гэж үзье)

5. Шалгаж буй шингэнийг холбоо барих савнаас гаргаж, оронд нь нэрмэл усыг өмнөх түвшинд нь хийнэ.

6. Шилэн аяганаас ус асгасны дараа туршилтын шингэнийг өмнөх түвшинд нь хийнэ.

7. Резин хоолойн чөлөөт үзүүрийг дахин шилэн аяганд дүрж, түвшний зөрүүг дахин ол.

Шингэний түвшний өндөр нь түүний нягттай урвуу хамааралтай байдаг тул бид бичиж болно: h1/h2 = ρx/ρв, эсвэл ρВ=h2ρВ/h1, энд ρВ ба ρX нь нэрмэл ус болон судалж буй шингэний нягт юм. .

h1= 3.5 см h2= 5 см

ρX= 5 см / 3.5 см 1000 кг/м3 = 1428 кг/м3

Тиймээс шингэний нягтыг мэдсэнээр бид ямар шингэнийг судалсанаа олж мэдэх боломжтой. Энэ тохиолдолд энэ нь зэсийн сульфат юм.

7 2. Хатуу бодисын нягтыг тодорхойлох а) Агаар ба усанд дээжийг жинлэх арга

Тоног төхөөрөмж: Жинтэй жин, 0.5 литрийн шил, утас ба утас, туршилтын дээж (хөнгөн цагаан, цагаан тугалга, боржин чулуу, мод, plexiglass хавтан, үйсэн хэсэг).

Ажлыг гүйцэтгэх арга: Санал болгож буй арга нь дээжийг агаар, усанд жинлэх замаар аливаа бодисын нягтыг (усны нягтралаас их эсвэл бага) тодорхойлох боломжийг олгодог.

Судалж буй биеийн массыг m1 гэж үзье. Дараа нь түүний агаар дахь жинг дараах байдлаар олж болно.

Р =m1g, (1) энд g нь чөлөөт уналтын хурдатгал юм. Усанд живсэн энэ бие нь жинтэй байдаг

Энд FA нь Архимедийн хүч юм.

(V нь биед шилжсэн усны эзэлхүүн, ρB нь түүний нягт).

Жинлүүрийг тэнцвэржүүлснээр бид дараахь зүйлийг авна.

P2=m2g, (4) энд t нь жинг тэнцвэржүүлэхийн тулд зүүн тавган дээр тавих ёстой жингийн масс юм. (1) - (4) -аас бид дараахийг авна: m2=m1-ρвV (5)

V хэмжээ нь усанд дүрсэн биеийн эзэлхүүнтэй тэнцүү тул бид дараах зүйлийг бичиж болно.

V=m1/ρx (6) энд ρx нь судалж буй биеийг бүрдүүлэгч бодисын нягт юм. (5) ба (6) -аас бид дараахь зүйлийг олно.

ρx=m1/(m1-m2)ρв (7)

Ажлын дараалал:

/. Судалж буй биетүүдийн нягт нь усны нягтаас их байдаг.

1. Судалж буй биеийн m1 массыг тодорхойлно.

2. Судалж буй биеийг жингийн зүүн талд утсаар боож, аягатай усанд (бүрэн дүрэх хүртэл) буулгана.

3. Жинлүүрийг тэнцвэржүүлэхэд шаардлагатай м2 масстай жинг нэг аяга дээр байрлуулна.

4. Томъёо (7) ашиглан судалж буй биеийн ρx нягтыг тодорхойлно. Хэмжилтийн үр дүнг 1-р хүснэгтэд тэмдэглэв.

Хүснэгт 1

Бодис m1, 10-3 м2, 10-3 ρx, 103 ρy, 103 ε, %

кг кг кг м-3 кг м-3

Хөнгөн цагаан 21.85 13.65 2.664 2.698 1.2

Цагаан тугалга 62.4 53.85 7.2982 7.298 0.003

Боржин 17.35 10.75 2.628 2. 5-3 5

Plexiglas 3.75 0.75 1.23 1.18 4.2

би. Судалж буй биетүүдийн нягт нь усны нягтаас бага байна.

1. Судалж буй биеийн m1 массыг хэмжинэ.

2. Их бие нь гурван ширхэг зэс утсаар (0.5 - 0.7 мм диаметртэй; хоёр ширхэг 10 - 15 см урт, нэг нь 30 - 35 см) ашиглан жингийн зүүн тогоонд хатуу бэхлэгдсэн байна. Үүнийг хийхийн тулд тэдгээрийн үзүүрийг боодол болгон мушгиж, ган зүү (эсвэл хатуу, үзүүртэй утас) бэхэлж, богино утаснуудын дээд үзүүрийг масштабын аяганы цухуйсан хэсэгт бэхлэнэ (Зураг 1). 2).

Жинлүүрийг тэнцвэржүүлэх. Дараа нь судалж буй бие нь зүү дээр бэхлэгдсэн байна.

3. Биеийг усанд бүрэн дүрж, жингийн зүүн талд м2 жинтэй жин нэмж, тэнцвэрт байдалд хүрнэ. Томъёоны дагуу

ρx=m1/(m1+m2)ρx судалж буй биеийн нягтыг ол. Хэмжилтийн үр дүнг 2-р хүснэгтэд тэмдэглэв.

Хүснэгт 2

бодис м3.10-3 м2.10-3 кг рх, 103 кгм-3 ρy, хүснэгт. ε,%

Үйсэн мод 3.7 22.5 0.14 0.2 30

20 25 0.44 0.45 2.2 б) Биеийн хөвөх нөхцөл дээр үндэслэсэн арга.

Тоног төхөөрөмж: нэг хэсэг хуванцар, устай цилиндр сав

(ρ = 1 г/см3), захирагч.

Ажлын явц: 1. Бид хуванцар савыг устай саванд дүрж, саванд байгаа шингэний h1 түвшний өөрчлөлтийг хэмжүүрээр хэмжинэ.

2. Бид хуванцараас "завь" хийж, устай саванд хөвүүлнэ. Шингэний h2 түвшний өөрчлөлтийг бид дахин хэмждэг.

3. Дараах томъёогоор хуванцар материалын нягтыг ол.

ρlayer = mlayer/Vlayer = ρSh2 / Sh1 = ρВh2/h1

ρ давхарга = ρВh2/h1 h1 = 2мм h2 = 4мм

ρplast =1000 кг/м3 4мм / 2мм = 2000 кг/м3

Үл мэдэгдэх бодисын нягтыг тодорхойлох

Зорилго: Хатуу төлөвт үл мэдэгдэх X бодисын нягтыг тодорхойлох. Х бодис нь усанд уусдаггүй бөгөөд түүнтэй химийн урвалд ордоггүй.

Тоног төхөөрөмж: Устай шилэн аяга, туршилтын хоолой, хэмжих хэмжүүр, үл мэдэгдэх Х бодис жижиг хэсэг хэлбэртэй.

Ажлын явц: Эхлээд бид зөвхөн үл мэдэгдэх X бодисыг туршилтын хоолойд хийж, туршилтын хоолойд дүрэх H гүнийг тэмдэглэнэ. Дараа нь бид X бодисыг туршилтын хоолойноос гаргаж аваад хангалттай хэмжээний ус хийнэ, ингэснээр хоёр дахь туршилтын H-ийн дүрэх гүн нь эхний туршилттай яг ижил байна. Энэ тохиолдолд хоёр дахь туршилтын хоолой дахь усны масс mв эхний туршилтын үл мэдэгдэх бодисын масс mх-тэй тэнцүү байна: mв = mX.

Х бодисын ρX нягтыг ρX = mX/VX = mB/VX тэгшитгэлийг ашиглан тооцоолж болно Туршилтын хоолойн гүнийг H тодорхойлохдоо хэмжилтийн алдааг багасгахын тулд бид дараах аргыг ашиглана.

Шилэн дотор хангалттай хэмжээний ус хийнэ, ингэснээр түүний түвшин ирмэгээс ойролцоогоор 1 см байна. Туршилтын хоолойд үл мэдэгдэх X бодисыг жижиг хэсгүүдэд ачаалснаар бид туршилтын хоолойн дээд ирмэг нь савны дээд ирмэгийн түвшинд байх ийм гүнд орох болно. Туршилтын хоолойн энэ байрлалыг шилэн дээр байрлуулсан захирагчийг ашиглан маш нарийвчлалтайгаар тодорхойлж болно.

Дараа нь үл мэдэгдэх бодисыг усаар сольсны дараа бид аажмаар ус нэмснээр туршилтын хоолойн яг ижил гүнд орох болно.

Туршилтын хоолой дахь усны түвшний h1 өндрийг хэмжинэ. Туршилтын хоолой дахь усны хэмжээ нь

VВ= Sh1, S нь туршилтын хоолойн дотоод хөндлөн огтлолын талбай юм. Туршилтанд өмнө нь ашигласан үл мэдэгдэх бодисыг устай туршилтын хоолойд буулгаж, доторх усны түвшний h2 өндрийг хэмжинэ. Vx бодисын эзэлхүүнийг туршилтын хоолойн дотоод хөндлөн огтлолын S талбай болон бодисыг усанд буулгах үед туршилтын хоолой дахь усны түвшний h2 - h1-ийн өндрийн өөрчлөлтөөр илэрхийлнэ.

Бодисын нягт ρX нь тэнцүү байна

ρX = mX/VX = mВ/VX = ρВВВ/VX=ρВSh1/(S(h2-h1)),

ρX = ρВh1/(h2-h1).

h1 =3. 3 см h2 = 3.8 см

ρX = 1000кг/м3

ρX =1000кг/м3 3,3 см/(3,8 см-3,3 см) = 3,3 см

1000 кг / м3 / 0.5 см = 6.6 см 1000 кг / м3 = 6600 кг / м3

Бидний үр дүнг хүснэгтийн өгөгдөлтэй харьцуулж үзвэл үл мэдэгдэх бодис нь цайр гэж таамаглаж болно.

Янз бүрийн концентрацитай шингэний нягтыг тодорхойлох

Зорилго: Өөр өөр концентрацитай давс, элсэн чихэр, зэсийн сульфатын уусмалын нягтыг тодорхойлох. Хүлээн авсан өгөгдөл дээр үндэслэн хүснэгт үүсгэх. Тоног төхөөрөмж: Жинтэй жин, туршилтын хоолой (250 мл), хөнгөн цагаан аяга.

Бодис: элсэн чихэр, давс, зэсийн сульфат. Ажлын явц: a) Давсны уусмал

Өөр өөр концентрацитай уусмал авахын тулд усанд нэг халбага (5.6 гр) давс нэмэх шаардлагатай. Халбага бүрийн дараа та m шил = 44.75 гр гэдгийг харгалзан үүссэн уусмалын жин ба эзэлхүүнийг хэмжих хэрэгтэй.

Химийн лабораторид нягтралыг тодорхойлох шаардлагатай байдаг. Өмнөх жилүүдийн уран зохиол, хуучин хэвлэлүүдийн лавлах номонд уусмал ба хатуу бодисын хувийн жингийн хүснэгтийг өгсөн болно. Энэ хэмжигдэхүүнийг нягтын оронд ашигласан бөгөөд энэ нь бодисын шинж чанарыг тодорхойлдог хамгийн чухал физик хэмжигдэхүүнүүдийн нэг юм.

Бодисын нягт нь биеийн массыг эзлэхүүнтэй харьцуулсан харьцаа юм.

Иймд бодисын нягтыг * г/см3-ээр илэрхийлнэ. Хувийн таталцал y нь бодисын жингийн (таталцлын) эзлэхүүнтэй харьцуулсан харьцаа юм.

Бодисын нягт ба хувийн жин нь бие биетэйгээ масс ба жингийн адил хамааралтай байдаг, өөрөөр хэлбэл.

Энд g нь чөлөөт уналтын үеийн таталцлын нөлөөгөөр хурдатгалын орон нутгийн утга. Тиймээс тодорхой таталцлын хэмжээ "(г/см2 сек2) ба нягтрал (г/см3), мөн тэдгээрийн тоон утгууд нь ижил нэгжийн системд бие биенээсээ ялгаатай *.

Биеийн нягт нь дэлхий дээрх байршлаас хамаардаггүй, харин түүний хувийн таталцал нь дэлхийн хаана хэмжиж байгаагаас хамаарч өөр өөр байдаг.

Зарим тохиолдолд тэд харьцангуй нягт гэж нэрлэгддэг бодисыг ашиглахыг илүүд үздэг бөгөөд энэ нь тодорхой нөхцөлд тухайн бодисын нягтыг өөр бодисын нягттай харьцуулдаг. Харьцангуй нягтыг хийсвэр тоогоор илэрхийлнэ.

Шингэн ба хатуу бодисын харьцангуй нягт d-ийг нэрмэл усны нягтаас хамааруулан тодорхойлно.

p ба pb нь ижил нэгжээр илэрхийлэгдэх ёстой гэдгийг хэлэх шаардлагагүй.

Харьцангуй нягтыг d нь тодорхой тогтмол нөхцөлд тухайн бодистой ижил эзэлхүүнтэй авсан нэрмэл усны масстай харьцуулсан харьцаагаар илэрхийлж болно.

Заасан тогтмол нөхцөлд харьцангуй нягт ба харьцангуй хувийн жингийн тоон утгууд ижил байдаг тул лавлах номонд харьцангуй хувийн жингийн хүснэгтийг нягтын хүснэгттэй адилаар ашиглаж болно.

Харьцангуй нягт нь химийн нэг төрлийн бодис бүрийн тогтмол утга ба өгөгдсөн температур дахь уусмалын хувьд. Тиймээс дагуу

* Зарим тохиолдолд нягтыг г/мл-ээр илэрхийлдэг. Г/см3 ба г/мл-ээр илэрхийлсэн нягтын тоон утгуудын ялгаа маш бага байна. Зөвхөн хэт нарийвчлалтай ажиллахдаа үүнийг анхаарч үзэх хэрэгтэй.

Тиймээс олон тохиолдолд харьцангуй нягтыг ашиглан уусмал дахь бодисын концентрацийг дүгнэж болно.

* Техникийн нэгжийн системд (MKXCC). үндсэн нэгж нь массын нэгж биш, харин хүчний нэгж - килограмм-хүч (кг эсвэл кгс), хувийн жинг кг / м3 эсвэл Г / см3-ээр илэрхийлнэ. Г/см3-ээр хэмжсэн хувийн таталцлын тоон утгууд ба г/см3-ээр хэмжсэн нягтын тоон утгууд нь ижил байдаг нь "нягтрал" ба "өвөрмөц таталцал" гэсэн ойлголтуудад ихэвчлэн төөрөгдөл үүсгэдэг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Ихэвчлэн ууссан бодисын концентраци нэмэгдэх тусам уусмалын нягт нэмэгддэг (хэрэв уусгагч өөрөө уусгагчаас илүү нягттай бол). Гэхдээ концентраци нэмэгдэх тусам нягтрал нь зөвхөн тодорхой хязгаар хүртэл нэмэгддэг бодисууд байдаг бөгөөд дараа нь концентраци нэмэгдэх тусам нягтрал нь буурдаг.

Жишээлбэл, хүхрийн хүчил нь 97.35% -ийн агууламжтай 1.8415 буюу хамгийн өндөр нягттай байдаг. Цаашид концентрацийн өсөлт нь нягтрал 1.8315 болж буурч, 99.31% болж байна.

Цууны хүчил нь 77-79% -ийн концентрацитай хамгийн их нягттай, 100% цууны хүчил нь 41% -тай ижил нягттай байдаг.

Харьцангуй нягтралтодорхойлогдсон температураас хамаарна. Тиймээс тэдгээр нь тодорхойлох температур болон усны температурыг (нэгжээр авсан эзэлхүүнийг) үргэлж заадаг. Лавлах номонд үүнийг зохих индексээр харуулсан болно, жишээ нь eft; өгөгдсөн тэмдэглэгээ нь харьцангуй нягтыг 200С-ийн температурт тодорхойлсон бөгөөд 40С-ийн температурт усны нягтыг харьцуулах нэгж болгон авсан болохыг харуулж байна , жишээ нь R4 Ul гэх мэт.

Орчны температураас хамааран 90% хүхрийн хүчлийн харьцангуй нягтын өөрчлөлтийг доор үзүүлэв.

Харьцангуй нягт нь температур нэмэгдэх тусам буурч, температур буурах тусам нэмэгддэг.

Харьцангуй нягтыг тодорхойлохдоо үүнийг хийсэн температурыг тэмдэглэж, олж авсан утгыг ижил температурт тодорхойлсон хүснэгтийн өгөгдөлтэй харьцуулах шаардлагатай.

Хэрэв хэмжилтийг лавлах номонд заасан температурт хийгээгүй бол. Нэг градусын харьцангуй нягтын дундаж өөрчлөлтөөр тооцсон залруулга нэвтрүүлсэн. Жишээлбэл, 15-аас 20 0С-ийн хооронд 90% хүхрийн хүчлийн харьцангуй нягт 1.8198-1.8144 = 0.0054-аар буурч байвал дунджаар 1 0С (15 0С-аас дээш) температурын өөрчлөлтөөр харьцангуй нягт буурна гэж үзэж болно. 0.0054 гэхэд: 5 = 0.0011.

Тиймээс, хэрэв тодорхойлохдоо 18 0С-т хийгдсэн бол тогтоосон уусмалын харьцангуй нягт нь дараахь хэмжээтэй тэнцүү байх ёстой.

Гэсэн хэдий ч харьцангуй нягтралд температурын залруулга нэвтрүүлэхийн тулд доорх номограммыг ашиглах нь илүү тохиромжтой (Зураг 488). Энэхүү номограмм нь 20 хэмийн стандарт температурт тооцоолсон харьцангуй нягтыг бусад температурын харьцангуй нягтыг тодорхойлох боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь заримдаа шингэний харьцангуй нягтыг тодорхойлох боломжтой байдаг гидрометр, пикнометр, тусгай баланс гэх мэт.

Гидрометр ашиглан харьцангуй нягтыг тодорхойлох.

Шингэний харьцангуй нягтыг хурдан тодорхойлохын тулд гидрометр гэж нэрлэгддэг (Зураг 489) ашигладаг. Энэ бол шилэн хоолой (Зураг 489, а), ёроолд нь өргөжиж, төгсгөлд нь буудсан эсвэл тусгай массаар дүүргэсэн шилэн савтай (бага тохиолдолд - мөнгөн ус). Гидрометрийн дээд нарийн хэсэгт хуваалт бүхий хуваарь байдаг. Шингэний харьцангуй нягт бага байх тусам гидрометрийн гүнд шингэдэг. Тиймээс түүний масштабын хувьд энэ гидрометрээр тодорхойлж болох харьцангуй нягтын хамгийн бага утгыг дээд талд, хамгийн том нь доод хэсэгт зааж өгсөн болно. Жишээлбэл, нэгээс бага харьцангуй нягттай шингэний гидрометрийн хувьд доорх утга нь 1.000, 0.990-ээс дээш, бүр 0.980-аас дээш гэх мэт.

Тоонуудын хоорондох зайг жижиг хэсгүүдэд хувааж, харьцангуй нягтыг гурав дахь аравтын бутархай хүртэлх нарийвчлалтайгаар тодорхойлох боломжийг олгодог. Хамгийн нарийвчлалтай гидрометрийн хувьд масштаб нь 0.2-0.4 нэгжийн харьцангуй нягтын утгыг хамардаг (жишээлбэл, нягтыг 1000-аас 1200, 1200-аас 1400 хүртэл тодорхойлох гэх мэт). Ийм гидрометрийг ихэвчлэн иж бүрдэл хэлбэрээр зардаг бөгөөд энэ нь өргөн хүрээний харьцангуй нягтыг тодорхойлох боломжийг олгодог.

Температурын засварыг нэвтрүүлэх номограмм

Заримдаа гидрометрүүд нь термометрээр тоноглогдсон байдаг (Зураг 489.6), энэ нь тодорхойлох температурыг нэгэн зэрэг хэмжих боломжтой болгодог. Гидрометрийн тусламжтайгаар харьцангуй нягтыг тодорхойлохын тулд шингэнийг 0.5 литрээс багагүй багтаамжтай шилэн цилиндрт хийнэ (Зураг 490), хэмжих цилиндртэй төстэй хэлбэртэй, гэхдээ хошуу, хуваагдалгүй. Цилиндрийн хэмжээ нь гидрометрийн хэмжээтэй тохирч байх ёстой. Та цилиндрт шингэнийг ирмэг хүртэл нь асгаж болохгүй, учир нь гидрометрийг дүрэх үед шингэн нь хальж болно. Энэ нь өтгөрүүлсэн хүчил, төвлөрсөн шүлт гэх мэтийн нягтыг хэмжихэд аюултай байж болно. Иймээс цилиндр дэх шингэний түвшин цилиндрийн ирмэгээс хэдэн сантиметр доогуур байх ёстой.

Заримдаа нягтыг тодорхойлох цилиндр нь дээд хэсэгт төвлөрсөн ховилтой байдаг бөгөөд хэрэв гидрометрийг живүүлэх үед шингэн халивал энэ нь ширээн дээр асгардаггүй.

Харьцангуй нягтыг тодорхойлохын тулд цилиндрт шингэний тогтмол түвшинг хадгалах тусгай багаж хэрэгсэл байдаг. Эдгээр төхөөрөмжүүдийн аль нэгний диаграммыг Зураг дээр үзүүлэв. 491. Энэ нь шингэнд дүрэх үед гидрометрээр шилжсэн шингэнийг шавхах зориулалттай тодорхой өндөрт гаралтын хоолой 3-тай цилиндр 2 юм. Нүүлгэн шилжүүлсэн шингэн нь 4-р хоолойд ордог бөгөөд энэ нь цорго 5 бөгөөд түүгээр дамжуулан шингэнийг шавхаж болно. Цилиндрийг дээд хэсэгт цилиндр хэлбэрийн өргөтгөлтэй тэнцүүлэх хоолойгоор дамжуулан туршилтын шингэнээр дүүргэж болно.

§ 9. Бодисын нягт гэж юу вэ?

Хар тугалга шиг хүнд эсвэл өд шиг хөнгөн гэж хэлэхэд тэд юу гэсэн үг вэ? Хар тугалганы ширхэг хөнгөн байх нь тодорхой бөгөөд тэр үед уулын хөвсгөр нь хангалттай хэмжээний масстай байх болно. Ийм харьцуулалтыг ашигладаг хүмүүс нь биеийн массыг биш, харин бусад шинж чанарыг илэрхийлдэг.

Амьдралд ихэвчлэн ижил эзэлхүүнтэй боловч өөр өөр масстай биеийг олж болно. Жишээлбэл, улаан лооль, жижиг бөмбөг. Мөн дэлгүүрт ижил масстай боловч эзэлхүүнээрээ ялгаатай, жишээлбэл, цөцгийн тос, эрдэнэ шишийн савх зэрэг олон төрлийн бараа байдаг. Үүнээс үзэхэд ижил масстай бие нь өөр өөр эзэлхүүнтэй байж болох ба ижил эзэлхүүнтэй бие нь өөр өөр масстай байж болно. Энэ нь эдгээр хоёр шинж чанарыг холбосон тодорхой физик хэмжигдэхүүн байдаг гэсэн үг юм. Энэ хэмжээг дуудсан нягтрал (Грек цагаан толгойн үсгээр тэмдэглэсэн ρ - rho).

Нягт гэдэг нь бодисын 1 см3 масстай тоон утгаараа тэнцүү физик хэмжигдэхүүн юм. Нягтын нэгж кг/м3 эсвэл г/см3.Тиймээс бодисын нягт нь тогтмол нөхцөлд өөрчлөгддөггүй бөгөөд биеийн эзэлхүүнээс хамаардаггүй.

Бодисын нягтыг тодорхойлох хэд хэдэн арга байдаг. Эдгээр аргуудын нэг нь эзлэхүүнийг жинлэж, хэмжих замаар бодисын массыг тодорхойлох явдал юм. Хүлээн авсан утгыг ашиглан биеийн массыг эзлэхүүнээр нь хуваах замаар нягтыг тооцоолж болно.

Биеийн жин Т

Нягт = ----- эсвэл ρ = --

Биеийн хэмжээ В

Бодисын нягтыг үргэлж тооцоолох шаардлагагүй. Тиймээс шингэний нягтыг хэмжих төхөөрөмж байдаг - гидрометр. Энэ нь шингэний нягтралаас хамааран гидрометрийг өөр өөр гүнд дүрнэ.

Бодисын нягтрал, биеийн эзэлхүүнийг мэдэхийн тулд та биеийн массыг тооцоолж, масштабгүйгээр хийж болно. t = V* ρ

Бодисын нягт ба биеийн массыг мэддэг тул түүний эзлэхүүнийг тооцоолоход хялбар байдаг.

V=м/ρ

Судалж буй биеийн хэлбэр нь нарийн төвөгтэй, жишээлбэл, эмгэн хумс эсвэл ашигт малтмалын хэлтэрхий байвал энэ нь маш тохиромжтой.

Жаахан түүх.МЭӨ 250 жилийн тэртээ Херон хаанд зориулж шижир алтаар урладаггүй титэм урласан Сиракузын үнэт эдлэлийн эрийг алдарт Архимед ийм маягаар худал хуурмагаар баривчилжээ. Титмийн материалын нягт нь алтны нягтаас бага болсон. Титэмний хэлбэр нь үнэхээр нарийн төвөгтэй байсан тул үнэт эдлэлчин илчлэлтийн талаар ямар ч ойлголтгүй байв.

Төрөл бүрийн бодисын нягтыг тодорхойлж, тусгай хүснэгтэд оруулна. Та 22-р хуудасны ажлын дэвтэрт ийм хүснэгт бий.

Семинарын дэвтэрт өгсөн хүснэгтээс харахад хийн төлөвт байгаа бодисууд хамгийн бага нягтралтай байдаг; хамгийн том нь - хатуу төлөвт байгаа бодисууд. Үүнийг хийн молекулууд бие биенээсээ хол, хатуу биет дэх молекулууд ойрхон байдагтай холбон тайлбарладаг. Тиймээс бодисын нягт нь молекулууд хэр ойрхон эсвэл хол байхаас хамаарна. Мөн өөр өөр бодисын молекулууд нь масс, хэмжээгээрээ ялгаатай байдаг.

Өөр өөр бодисууд нь өөр өөр нягттай байдаг бөгөөд энэ нь молекулуудын масс, хэмжээ, түүнчлэн тэдгээрийн харьцангуй байрлалаас хамаардаг. Бодисын масс, биеийн эзэлхүүнийг мэдэх замаар түүний нягтыг тооцоолж болно. Шингэний нягтыг хэмжихийн тулд гидрометр байдаг бөгөөд янз бүрийн бодисын нягтыг тодорхойлох тусгай хүснэгтүүдийг эмхэтгэсэн.

Гидрометр * Бодисын нягт

Мэдлэгээ шалгаарай

1. Ямар физик хэмжигдэхүүнийг бодисын нягт гэж нэрлэдэг вэ?

2. Бодисын нягтыг тооцоолохын тулд ямар хэмжигдэхүүнийг мэдэх шаардлагатай вэ?

3. Шингэний нягтыг ямар төхөөрөмж тодорхойлох вэ? Энэ нь яаж баригдсан бэ?

4. Бодисын нягтын хүснэгтийг ашиглан нягтыг тодорхойлно уу: хөнгөн цагаан, нэрмэл ус, зөгийн бал.

5. Бодисын нягтын хүснэгтийг ашиглан нэрлэ:

a) хамгийн их нягтралтай бодис;

б) хамгийн бага нягтралтай;

в) нэрмэл уснаас их нягттай.

б. Байгальд янз бүрийн нягтралтай бодисууд ихэвчлэн харилцан үйлчилдэг. Бодисын нягтын хүснэгтийг ашиглан шалтгааныг тайлбарла.

а) мөс нь үргэлж усны гадаргуу дээр байрладаг;

б) шалбаагны гадаргуу дээр бензиний хальс хөвөх;

в) хүн далайн усанд сэлэх нь цэнгэг уснаас илүү хялбар байдаг уу?