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    Como calcular densidade, volume e massa

    Densidade (D) é uma quantidade definida como massa (m) por unidade de volume (v): D \u003d m ÷ v. Como essas três quantidades estão relacionadas, é possível encontrar um dos eles se você conhece os outros dois. Isso é mais útil do que parece, porque a densidade geralmente é uma quantidade conhecida que você pode procurar, supondo que você saiba a composição do material. Os cálculos são diretos para objetos sólidos, mas as coisas ficam mais complicadas para líquidos, cuja densidade muda com a temperatura, e para gases, cuja densidade depende da temperatura e da pressão.
    Use unidades consistentes

    A equação relativa densidade, massa e volume são diretos e permitem calcular a densidade de um material se você medir sua massa e volume. A única ressalva é que você deve fazer as medições no mesmo sistema. Por exemplo, se você medir a massa em quilogramas, deverá medir o volume em metros cúbicos e se medir o volume em quartos, deverá medir a massa em libras. Os três sistemas que você provavelmente usará são CGS (centímetros, gramas, segundos), MKS (metros, quilogramas, segundos) e o Imperial Britânico. As unidades mais usadas para densidades nesses três sistemas são:

  • CGS - gramas /centímetro cúbico ou gramas /mililitro

  • MKS - quilogramas /metro cúbico

  • Britânico - libras /pé cúbico


    Cálculos de densidade

    Exemplo: Suponha que você tenha um copo cheio de uma solução aquosa misteriosa. Calcular sua densidade e compará-la com a da água pura pode ajudar a determinar sua composição.

    Você calcula o volume da solução medindo as dimensões do copo e do nível do líquido e acha que é 355 ml . Como um mililitro é um centímetro cúbico, você deve encontrar a massa em gramas. Você acha que é 372 gm. A densidade é então 372 gm ~ 355 ml \u003d 1,05 gm /ml. Isso é apenas um pouco mais denso que a água pura (1 gm /ml), portanto, o que quer que seja dissolvido na água está em baixa concentração.

    Exemplo: Você encontra uma rocha grande com uma forma aproximadamente esférica e quer saber sua composição. Encontrar sua densidade pode ajudá-lo a determinar isso.

    Calcule o volume da rocha medindo seu diâmetro e dividindo por 2 para encontrar seu raio (r). O volume de uma esfera é 4 /3πr 3; portanto, se a rocha possui um raio de 10 polegadas, seu volume é de 418,67 polegadas cúbicas. Converta em pés cúbicos, multiplicando por 0,00057. O resultado é 0,239 pés cúbicos. Se a rocha pesa 40 libras, sua densidade é de 40 lb /0,239 pés 3 \u003d 167. 36 lb /pés 3. Isso está muito próximo da densidade do granito, portanto há uma boa chance de a rocha ser granito sólido.
    Usando tabelas de densidade

    Se você tem um objeto feito de um material conhecido, pode procurar sua densidade. em uma mesa. Esta informação permite calcular seu volume pesando-o. Se você já conhece seu volume, pode calcular sua massa. Tudo o que você precisa fazer é reorganizar a equação da densidade para expressar o parâmetro desejado nos termos das outras duas.

    Exemplo: Suponha que você tenha uma estátua de ouro e que encontre seu volume.

    D \u003d m ÷ v, então v \u003d m
    D

    Você acha que a estátua pesa 2 kg. Em uma tabela, você encontrará uma densidade de ouro de cerca de 19.300 kg /m 3. Ao digitar os números, o volume é de 2 kg ÷ 19.300 kg /m 3 \u003d 0,0001 m 3 ou cerca de um décimo de litro.

    Exemplo: quanto custa um mililitro de mercúrio pesa?

    D \u003d m ÷ v, então m \u003d Dv

    A densidade do mercúrio é de 13,6 g /ml; portanto, um volume de 1 ml tem uma massa de 13,6 gramas. >

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