Dense – wikipedia

Le densité

${DisplayStyle Rho}$

(Rho) aussi Densité de masse appelé, le quotient provient de la masse

${displaystyle m}$

d’un corps et de son volume

${DisplayStyle V}$

:

${DisplayStyle rho = {frac {m} {et}}}}$

.

Elle est souvent dans Gram par centimètre cube ou dans Kilogrammes par mètre cube donné. Avec des corps liquides, l’unité est également Kilogrammes par litre (= Kilogrammes par détective cube ) habituel.

La densité est déterminée par le matériau du corps et en tant que taille intense indépendante de sa forme et de sa taille.

En général, les tissus se développent avec l’augmentation de la température, ce qui réduit leur densité. Une exception forme des tissus avec une nomale densic telle que B. Eau.

Différenciation en autres termes

La valeur de retour de la densité devient volume spécifique Nommé et joue un rôle, en particulier dans la thermodynamique des gaz et des vapeurs. Le rapport de la densité d’une substance à la densité dans la norme est appelé densité relative.

Ces différences sont définies dans DIN 1306 Densité; Conditions, informations . La densité est une taille de quotient.

Emplacement-densité dépendante

La densité résulte des masses d’atomes à partir desquelles le matériau se compose de et de ses intervalles. Dans un matériau homogène, par exemple dans un cristal, la densité est la même partout. Il change généralement avec la température et avec des matériaux compressibles (comme les gaz) avec la pression. Par conséquent, par exemple, la densité de l’atmosphère dépend de l’emplacement et diminue avec la hauteur.

Avec

${displayStyle Mathrm {d} m}$

Devenir la masse dans un certain volume de contrôle

${displayStyle Mathrm {d} v}$

désigné. Avec la masse constamment distribuée, vous pouvez effectuer un passage à la frontière: vous laissez le volume de contrôle d’un point

${displaystyle mathbf {x}}$

devenir plus petit et peut donc être la densité de masse

${displayStyle rho (mathbf {x})}$

à ce point

${displaystyle mathbf {x}}$

à travers

${displayStyle rho (mathbf {x}) = {frac {mathrm {d} m} {mathrm {d} v}}}$

définir. La fonction de qualité scalaire

${displayStyle Mathbf {x} à rho (mathbf {x})}$

est également connu comme Séparant désigné.

Pour un corps homogène, dont la densité de masse est la même valeur partout

${displaystyle rho _ {0}}$

a la masse totale

${displaystyle m}$

Le produit de la densité et du volume

${DisplayStyle V}$

, d. h., il s’applique

${displayStyle m = rho _ {0} v}$

.

Dans le cas de corps inhomogènes, la masse totale est plus généralement l’intégrale du volume

${displayStyle m = int _ {v} rho (mathbf {x}), mathrm {d} v}$

Sur la densité de masse.

Dans la première édition de DIN 1306 Densité et poids; Conditions À partir d’août 1938, la densité était dans le sens d’aujourd’hui comme densité moyenne standardisé et la densité locale en un point comme densité Par excellent defines: “The density (without the addition ‘middle’) in a point of a body is the limit, which the middle density strives in a volume containing the point in a volume containing the point, if you think it is smaller that it becomes small against the dimensions of the body, but still remains great against the fabric units of its fabric.” In the edition of August 1958 it was then densité moyenne dans densité Renommé avec l’explication: “La masse, le poids et le volume sont déterminés sur un corps, dont les dimensions sont importantes contre ses composants.”

Densité des solutions

La somme des concentrations de masse des composants d’une solution entraîne la densité de la solution en partageant la somme des masses des composants par le volume de la solution:

${DisplayStyle rho = {frac {1} {and}} sum _ {i} m_ {i} = {frac {1} {v}} sum _ {i} rho _ {i} v_ {i}}}}}}}}$

.

Ils sont

${displaystyle m_ {i}}$

Les masses partielles individuelles,

${displayStyle v_ {i}}$

Les volumes partiels individuels et

${DisplayStyle V}$

Le volume total.

Dichten des poudres et des matériaux poreux

Avec des matériaux poreux, vous devez faire la différence entre le squelette ou la densité pure, dans laquelle la masse est liée au volume sans les pores, et la densité apparente qui se rapporte au volume total, y compris les pores. Dans le cas des poudres, des marchandises en vrac et des tas, la densité apparente dépend également du fait que le matériau a été rempli de manière libre ou estampillée. En conséquence, une distinction est faite entre la densité en vrac et la densité vibrante ou martelée. Le rapport entre le volume en vrac et le volume de martèlement signifie également le facteur Hausner.

Coefficients d’expansion

Le changement dans les conditions environnementales entraîne un changement de densité. Le coefficient d’extension n’est généralement pas constant, mais en fonction des conditions ambiantes, par exemple la température. Pour deux températures

${displaystyle t_ {0}}$

et

${displaystyle t_ {2}}$

avec

${displayStyle t_ {2}> t_ {0}}$

${displaystyle gamma _ {texte {mittl.}}}$

Calculer à partir duquel le quotient des deux densités

${displaystyle rho _ {0}}$

et

${displaystyle rho _ {2}}$

peut être calculé: ^[d’abord]

${displayStyle {frac {rho _ {0}} {rho _ {2}}} = 1 + gamma _ {text {mittl.}} cdot (t_ {2} -t_ {0})}$

La mesure

Densité de densité par flottabilité

Selon le principe d’Archimède, un corps immergé dans un liquide (un liquide ou un gaz) subit une flottabilité égale au poids du volume de la substance refoulée. Aux deux inconnues densité et Volume Pour déterminer, deux mesures sont nécessaires.

Si vous plongez un corps avec le volume

${displayStyle v_ {mathrm {k}}}$

Entièrement en deux fluides avec une densité connue

${displaystyle rho _ {1}}$

et

${displaystyle rho _ {2}}$

un entraîne les forces résultantes

${displayStyle f_ {1}}$

et

${displayStyle f_ {2}}$

qui peut être mesuré à l’aide d’une échelle simple. La densité que vous recherchez

${displayStyle rho _ {mathrm {k}}}$

Le corps peut être déterminé à partir de cela comme suit:

Basé sur les formules de poids

${displayStyle f_ {mathrm {g}}}$

du corps et de la flottabilité

${displayStyle f_ {mathrm {a} i}}$

du corps en liquide

${displayStyle i}$

${displayStyle f_ {mathrm {g}} = v_ {mathrm {k}} cdot rho _ {mathrm {k}} cdot g}$

${displayStyle f_ {mathrm {a} i} = v_ {mathrm {k}} cdot rho _ {i} cdot g}$

Avec l’accélération sévère

${displaystyle g}$

Mesure une échelle pour celle en fluide

${displayStyle i}$

Corps trempé la force

${displayStyle f_ {i} = f_ {mathrm {g}} -f_ {mathrm {a} i}.}$

À partir de ces deux équations pour le liquide (

${displayStyle i = 1,2}$

) peut être le volume inconnu

${displayStyle v_ {mathrm {k}}}$

Éliminez et obtenez la solution:

${affichestyle rho _ {mathrm {k}} = {frac {f_ {1} cdot rho _ {2} -f_ {2} cdot rho _ {1}} {f_ {1} -f_ {2}}}}$

Si une densité est beaucoup plus petite que l’autre,

${displaystyle rho _ {1} ll rho _ {2}}$

(par exemple dans l’air et l’eau), la formule simplifie:

${displayStyle rho _ {mathrm {k}} = {frac {f_ {1}} {f_ {1} -f_ {2}}} cdot rho _ {2}}$

Si vous n’avez qu’un liquide, par ex. B. eau avec densité

${displaystyle rho _ {1}}$

Au lieu de cela, le volume du corps peut être déterminé par le volume de l’eau, qui est remplacé lorsqu’il est immergé dans son intégralité, par exemple en mesurant le débordement d’un récipient complet avec un cylindre de mesure. De l’équation ci-dessus

${DisplayStyle f_ {1} = f_ {mathrm {g}} -f_ {mathrm {a} = v_ {mathrm {k}} cdot gcdot (rho _ {mathrm {k}} -rho _ {1})$

vous obtenez en transformant:

${displayStyle rho _ {mathrm {k}} = rho _ {1} + {frac {f_ {1}} {v_ {mathrm {k}} cdot g}}}$

Selon cette méthode, Archimède a déjà déterminé la densité de la couronne d’un roi, qui doutait qu’il consistait vraiment en or pur (ρ _K = 19320 kg / m ³ ).

Sur ce Flottabilité L’aräomètre (broche) et le Mohrsche Balance sont basés sur des liquides.

Méthodes supplémentaires

• Pyknomètre, détermination de l’étanchéité des corps solides ou des liquides en mesurant les volumes de fluide réprimé
• Méthode isotope, détermination de la densité par absorption de rayonnement
• Biegeshwinger, détermination de la densité, en particulier à partir du liquide qui coule, grâce à la mesure des vibrations
• Résistance, détermination de la densité du bois sur la résistance.
• Méthode flottante, détermination de la densité en déterminant l’équilibre à l’aide d’un liquide lourd

Une estimation simple de la densité peut être obtenue avec la méthode Girolami.

Exemples

La densité des substances et des matériaux individuels se trouvent sur la page Wikipedia respective. La densité des substances pures élémentaires est également répertoriée dans la liste des éléments chimiques.

littérature

Liens web

Individuellement

1. ↑ Bierwerth: Livre de table de génie chimique, agent pédagogique européen, 2005, p. 61: formule pour la “dépendance à la température de la densité”.