Yoğunluk

Arşimet tayini, bir cismin yoğunluğunu belirlemek için kullanılan bir yöntemdir ve bu yöntem, Arşimet prensibine dayanır. Arşimet prensibi, bir akışkan içindeki bir cisim üzerindeki kaldırma kuvvetinin, cismin yer değiştirdiği akışkanın ağırlığına eşit olduğunu belirtir. Bu yöntem, şu şekilde uygulanabilir: 1. Cisim, yoğunluğu bilinen bir sıvıya batırılır. 2. Cismin havadaki ağırlığı (A) ve sıvı içindeki ağırlığı (B) ölçülür. 3. Cismin yoğunluğu (ρ), aşağıdaki formülle hesaplanır: ρ = (B - A) / ρ0. Bu yöntem, denizcilik, hidrostatik ve şamandıra gibi alanlarda kullanılır.

Piknometre, belirli bir hacimdeki sıvı veya katı maddelerin yoğunluğunu hassas bir şekilde ölçmek için kullanılan özel bir laboratuvar cam malzemesidir. Kullanım amaçları: Sıvıların yoğunluğu: Su, asitler, bazlar, organik çözücüler gibi sıvıların yoğunluklarını belirleme. Katıların yoğunluğu: Tozlar, granüller, metal parçacıkları gibi katıların yoğunluklarını ölçme. Gazların yoğunluğu: Özel vakumlu piknometreler ile gazların yoğunluklarını belirleme. Kalite kontrol: Ürünlerin kalitesini kontrol etmek için yoğunluk ölçümleri yapma. Araştırma ve geliştirme: Yeni malzemelerin ve ürünlerin özelliklerini inceleme.

Yoğunluk deneyi yapmak için aşağıdaki adımlar izlenebilir: 1. Hassas terazinin ayarlanması. 2. Tüpün hazırlanması. 3. Tüpün sıvı ile doldurulması. 4. Tüpün tartılması. 5. Yoğunluğun hesaplanması. 6. Deneyin tekrarlanması. Ayrıca, piknometre kullanarak gerçek yoğunluk ölçümü yapmak için aşağıdaki adımlar izlenebilir: 1. Piknometrenin hazırlanması. 2. Numunenin eklenmesi. 3. Doldurma ve kurutma. 4. Hesaplama. Yoğunluk deneyi yaparken güvenlik önlemlerine dikkat edilmeli ve gerekirse bir uzmana danışılmalıdır.

Piknometrede kullanılan sıvı, ölçülecek maddenin özelliklerine ve uygulama alanına göre değişiklik gösterebilir. Genel amaçlı piknometreler. Vakumlu piknometreler. Yüksek sıcaklık piknometreleri. Ayrıca, piknometre ile yoğunluk ölçümü yapılırken ideal olarak kabul edilebilecek bir gaz da kullanılabilir.

Yoğunluk kulesinde kullanılan sıvılar, farklı yoğunluklara sahip ve birbiri içinde çözünmeyen sıvılardan seçilir. Örnek yoğunluk kulesi sıvıları: ispirto; sıvı deterjan; yağ; süt; mazot; benzin; tuzlu su (boya ile renklendirilmiş); ballı su; şekerli su; pekmezli su. Ayrıca, yaygın ev sıvıları da kullanılabilir: bal; mısır şurubu veya gözleme şurubu; sıvı bulaşık sabunu; sebze yağı; sürtünme alkolü; lamba yağı.

Eşit kütleli buz ve suyun farklı hacme sahip olmasının nedeni, buzun yoğunluğunun suyun yoğunluğundan daha küçük olmasıdır. Yoğunluk, kütle/hacim formülüyle hesaplanır.

Su, buzdan daha yoğundur. Buz, suyun donması sonucunda meydana gelir. Ancak, su 4 °C sıcaklığında en yoğun halindedir.

Yoğunluk ve kütle aynı şey değildir. Yoğunluk, birim hacimdeki madde miktarını ifade eder ve genellikle ρ veya d harfi ile sembolize edilir. Kütle ise bir nesnedeki madde miktarını belirtir ve genellikle kilogram (kg) veya gram (g) olarak ölçülür. Yoğunluk, kütle ve hacim arasındaki ilişki şu formülle ifade edilir: ρ = m / V (Yoğunluk = Kütle / Hacim).

Yoğunluk (d), kütle (m) ve hacim (V) arasındaki ilişki şu formülle ifade edilir: ρ = m / V. Yoğunluğu bulmak için: 1. Maddenin kütlesini ve hacmini ölçün. 2. Kütleyi hacme bölün. Kütleyi bulmak için: 1. Yoğunluğu ve hacmi bilin. 2. Yoğunluk ile hacmi çarpın: m = ρ × V. Hacmi bulmak için: 1. Yoğunluk ve kütle bilin. 2. Kütleyi yoğunluğa bölün: V = m / ρ. Örnek: 600 gram kütleye ve 200 cm³ hacme sahip bir metal bloğun yoğunluğu: ρ = 600 g / 200 cm³ = 3 g/cm³.

Buz, suyun üstünde yüzer çünkü buzun yoğunluğu, sıvı hâldeki suyun yoğunluğundan düşüktür. Su donarken moleküller birbirlerinden uzaklaşır ve düzenli bir kristal yapı oluşur. Ayrıca, su 4°C'ye kadar soğudukça genleşir ve yoğunluğu en düşük seviyeye ulaşır.

Basınç en çok "yükselti" faktöründen etkilenir. Yükselti arttıkça atmosfer kalınlığı, ağırlığı ve yoğunluğu azaldığı için basınç azalır. Basıncı etkileyen diğer faktörler ise şunlardır: Sıcaklık. Yerçekimi. Dinamik etkenler. Mevsim.

Yoğunluğu etkileyen faktörler şunlardır: Madde cinsi. Sıcaklık. Basınç. Safsızlık. Ayrıca, bir maddenin yoğunluğu, içerdiği elementlere ve moleküler yapısına da bağlıdır.

Hayır, viskozite ve yoğunluk aynı şey değildir. Yoğunluk (özkütle), birim hacim başına düşen madde miktarıdır. Viskozite, akışkanlığa karşı gösterilen dirençtir; bir sıvının akmaya karşı iç direncini ifade eder.

Osmiyum, normal sıcaklık ve basınç koşulları altında en yüksek yoğunluğa sahip elementtir. Ancak, yüksek basınç altında iridyum, 22,75 g/cm³ yoğunluğu ile osmiyumdan daha yoğun hale gelir. Yoğunluk, maddenin bulunduğu ortama ve koşullara göre değişebileceğinden, "en yoğun madde" kavramı kesin bir cevap vermez.

Yoğunluk, bir maddenin birim hacimdeki madde miktarıdır. Yoğunluk, "d" veya ρ harfi ile sembolize edilir ve genellikle kg/m³ veya g/cm³ birimleriyle ifade edilir. Yoğunluk formülü: Yoğunluk (d) = Kütle (m) / Hacim (V) şeklindedir.

Suda batan ve yüzen maddeler, maddenin yoğunluğuna ve şekline bağlıdır. Yoğunluk: Bir cismin yoğunluğu, suyun yoğunluğundan daha yüksekse batar; daha düşükse yüzer. Şekil: Bir cismin şekli, ne kadar su yerinden değiştirebileceğini belirler. Ayrıca, bir cismin suda batmasını veya yüzmesini kaldırma kuvveti de etkiler.

Ağırlığı fazla olan cisimler batar, hafif olan cisimler ise yüzer. Bir cismin batması veya yüzmesi, yoğunluğuna bağlıdır; cismin yoğunluğu sıvının yoğunluğundan büyükse batar, küçükse yüzer.

ST37 çeliğinin yoğunluğu 7,85 g/cm³'tür.

Katılarda yoğunluk, sıcaklık ve basınç değişikliklerinden etkilenmez; belirli bir sıcaklıktaki katı maddenin yoğunluğu (özkütlesi) değişmez. Yoğunluk, kütlenin hacme bölünmesiyle hesaplanır (d = m / v). Ancak, sıcaklık değiştiğinde maddenin hacmi değişeceğinden yoğunluğu da değişir; özellikle gazlardaki değişiklik daha belirgin olur.

Ahşap malzeme yoğunluğu, türüne göre 130 kg/m³ ile 1230 kg/m³ arasında değişmektedir. Bazı ahşap türlerinin yoğunlukları: Balsa: 130 kg/m³. Şimşir: 920 kg/m³. Meşe: 730 kg/m³. Kayın: 660 kg/m³. Karaçam: 560 kg/m³. Ladin: 450 kg/m³. Yoğunluk, ahşabın nem oranına göre de değişebilir; genellikle %12 nem oranı standart olarak kabul edilir.