Isi
Kepadatan (D) adalah kuantitas yang didefinisikan sebagai massa (m) per satuan volume (v): D = m ÷ v. Karena ketiga jumlah ini terkait, Anda dapat menemukan salah satunya jika Anda tahu dua lainnya. Ini lebih bermanfaat daripada kedengarannya karena kerapatan seringkali merupakan kuantitas yang diketahui yang dapat Anda cari, dengan asumsi Anda tahu komposisi bahannya. Perhitungannya mudah untuk benda padat, tetapi benda menjadi lebih rumit untuk cairan, yang densitasnya berubah dengan suhu, dan untuk gas, yang kerapatannya bergantung pada suhu dan tekanan.
Gunakan Unit Konsisten
Persamaan yang terkait dengan kepadatan, massa, dan volume bersifat langsung dan memungkinkan Anda untuk menghitung kepadatan suatu material jika Anda mengukur massa dan volumenya. Satu-satunya peringatan adalah bahwa Anda harus melakukan pengukuran dalam sistem yang sama. Misalnya, jika Anda mengukur massa dalam kilogram, Anda harus mengukur volume dalam meter kubik, dan jika Anda mengukur volume dalam liter, Anda harus mengukur massa dalam pound. Tiga sistem yang mungkin Anda gunakan adalah CGS (sentimeter, gram, detik), MKS, (meter, kilogram, detik) dan Kerajaan Inggris. Unit yang paling banyak digunakan untuk kepadatan di ketiga sistem ini adalah:
Perhitungan Kepadatan
Contoh: Misalkan Anda memiliki gelas kimia yang penuh dengan larutan encer misteri. Menghitung kepadatannya dan membandingkannya dengan air murni dapat membantu menentukan komposisinya.
Anda menghitung volume larutan dengan mengukur dimensi gelas kimia dan tingkat cairan dan menemukan itu menjadi 355 ml. Karena mililiter adalah sentimeter kubik, Anda harus menemukan massa dalam gram. Anda menemukan bahwa itu 372 gram. Kepadatannya adalah 372 gm ÷ 355 ml = 1,05 gm / ml. Itu hanya sedikit lebih padat daripada air murni (1 gram / ml), jadi apa pun yang dilarutkan dalam air adalah pada konsentrasi rendah.
Contoh: Anda menemukan batu besar dengan bentuk bulat bola dan ingin tahu komposisinya. Menemukan kepadatannya dapat membantu Anda menentukan hal itu.
Hitung volume batuan dengan mengukur diameternya dan bagi dengan 2 untuk menemukan jari-jarinya (r). Volume bola adalah 4 / 3r3, jadi jika batu itu memiliki jari-jari 10 inci, volumenya 418,67 inci kubik. Konversikan ke kaki kubik dengan mengalikan dengan 0,00057. Hasilnya 0,239 kaki kubik. Jika batu itu memiliki berat 40 pon, densitasnya adalah 40 lb / 0,239 kaki3 = 167. 36 lb / ft3. Ini sangat dekat dengan kepadatan granit, jadi ada kemungkinan batu itu adalah granit padat.
Menggunakan Tabel Density
Jika Anda memiliki objek yang terbuat dari bahan yang dikenal, Anda bisa melihat kerapatan dalam sebuah tabel. Informasi ini memungkinkan Anda untuk menghitung volumenya dengan menimbangnya. Jika Anda sudah tahu volumenya, Anda bisa menghitung massanya. Yang harus Anda lakukan adalah mengatur ulang persamaan densitas untuk mengekspresikan parameter yang Anda inginkan dari dua lainnya.
Contoh: Misalkan Anda memiliki patung emas, dan Anda ingin menemukan volumenya.
D = m ÷ v, jadi v = m ÷ D
Anda menemukan patung itu beratnya 2 kg. Dalam sebuah tabel, Anda akan menemukan kerapatan emas sekitar 19.300 kg / m3. Memasukkan angka, Anda menemukan volume menjadi 2 kg ÷ 19.300 kg / m3 = 0,0001 m3 atau sekitar sepersepuluh liter.
Contoh: Berapa berat mililiter merkuri?
D = m ÷ v, jadi m = Dv
Kepadatan merkuri adalah 13,6 g / ml, sehingga volume 1 ml memiliki massa 13,6 gram.