Как вычислить объем вещества: Найти объем вещества | Онлайн калькулятор

Содержание

Формула объема в химии

В химии, равно как и в физике очень важным является понятие объема, поскольку для решения задач, связанных с газообразными веществами, приходится оперировать именно этой величиной.

а) Закон Авогадро, молярный объем газа

Поскольку газы являются наиболее простым объектом для исследования, то их свойства и реакции между газообразными веществами изучены наиболее полно.

Французский ученый Ж. Л. Гей-Люссак установил закон объемных соотношений: объемы вступающих в реакцию газов при одинаковых условиях (температуре и давлении) относятся друг к другу как простые целые числа. Например, при взаимодействии 1 л хлора с 1 л водорода будет образовываться 2 л хлороводорода и т.д.

Этот закон позволил итальянскому ученому А. Авогадро предположить, что молекулы простых газов состоят из двух одинаковых атомов (водород, кислород, азот и др.). Изучение свойств газов позволило ему высказать гипотезу, которая впоследствии получила экспериментальное подтверждение и стала называться законом Авогадро: в равных объемах различных газов при одинаковых условиях (температуре и давлении) содержится одинаковое число молекул

. Следовательно, при нормальных условиях 1 моль различных газов занимает объем, равный 22,4 л. Этот объем называется молярным объемом газа:

Vm = V / n

б) Газовые законы объем газа

Кроме вышеуказанной формулы для решения расчетных химических задач, нередко приходится использовать газовые законы, известные из курса физики.

— Закон Бойля-Мариотта

При постоянной температуре объем данного количества газа обратно пропорционален давлению, под которым он находится:

pV = const

— Закон Гей-Люссака

При постоянном давлении изменение объема газа прямо пропорционально температуре:

V/T = const

— Объединенный газовый закон Бойля-Мариотта и Гей-Люссака

pV/T = const

Помимо этого, если известна масса или количество газа, его объем можно вычислить, используя уравнение Менделеева-Клапейрона:

pV = nRT;

pV = n/M ×RT,

где n–число молей вещества, m–масса (г), Ь – молярная масса газа (г/моль), R – универсальная газовая постоянная равная 8,31 Дж/(моль×К).

Примеры решения задач

Расчеты массы вещества или объема газов по данным для другого участника реакции.

На данный момент задачи по этой теме кодификатора идут в КИМе ЕГЭ под номером 29.

Для их решения можно воспользоваться следующим алгоритмом:

1) записать уравнение реакции, о которой идет речь в задаче, и убедиться в правильности расставленных коэффициентов;

2) рассчитать количество молей вещества, масса или объем которого указаны в условии.

Если указана масса некого вещества A, то расчет количества вещества для него следует вести по формуле:

где mA – масса вещества А, а MA – молярная масса вещества А.

Если указан объем газообразного вещества А:

где VA – объем газообразного вещества А, а Vm – молярный объем, одинаковый для всех газов и при н.у. равный 22,4 л/моль.

Иногда вместо массы или объема вещества дается его количество вещества (моль). В таком случае действия по его нахождению не требуются.

3) далее от молей вещества А нужно перейти к молям вещества, массу или объем которого спрашивают в условии.

Допустим спрашивают объем или массу вещества B. Тогда для перехода от количества моль вещества А к количеству моль вещества B следует пользоваться тем правилом, что для любого вещества его количество, деленное на его коэффициент, в уравнении реакции одно и то же. Т.е. количества веществ А и В связаны друг с другом через коэффициенты в уравнении следующим образом:

где n(A) и n(B) – количества вещества А и В соответственно, а k(A) и k(B) – коэффициенты в уравнении перед этими веществами.

Из этого выражения следует, что количество вещества В равно:

4) далее, зная количество вещества B, мы можем найти его массу по формуле:

Если же вещество B является газом и спрашивают его объем, то рассчитать его можно следующим образом:

В общем, последовательность решения таких задач можно изобразить следующей схемой:

1) Зная массу или объем вещества A, рассчитываем его количество вещества.

2) Зная количество вещества A, рассчитываем количество вещества B по формуле:

где n(A) и n(B) – количества веществ А и В соответственно, а k(A) и k(B) – коэффициенты в уравнении перед этими веществами.

3) В зависимости от того, требуется найти массу вещества В или объем газа В, умножаем его количество либо на молярную массу, либо на молярный объем газа:


Пример

Какая масса сульфида алюминия потребуется для того, чтобы в результате его взаимодействия с избытком соляной кислоты образовался газ объемом 33,6 л (н.у.).

Решение:

1) Запишем уравнение реакции:

2) Рассчитываем количество вещества, для которого известна его масса или объем (в случае газа). Нам известен объем сероводорода, рассчитаем его количество вещества:

3) Отношение количества вещества любого фигуранта реакции к его коэффициенту в уравнении этой реакции всегда одно и то же. Т.е. для сульфида алюминия и сероводорода мы можем записать, что:

где k(Al2S3) и k(H2S) – коэффициенты перед Al2S3 и H2S соответственно.

Из этого выражения выразим n(Al2S3):

Подставим известные значения n(H2S) и коэффициентов перед H2

S и Al2S3:

Тогда масса сульфида алюминия будет равна:

Задачи с реальных экзаменов ЕГЭ на тему «Расчеты массы вещества или объема газов по известному количеству вещества, массе или объему одного из участвующих в реакции веществ» можно порешать здесь.

Формулы для решения задач по химии

от 01.01.2017 года

Настоящее пользовательское (лицензионное) соглашение (далее – "Соглашение") заключается между Обществом с ограниченной ответственностью "АЛЕКТА" (далее – "Лицензиар"), и Пользователем (физическим лицом, выступающем в роли конечного потребителя Продукта) совместно именуемые "Стороны".

Пожалуйста, внимательно ознакомьтесь с текстом настоящего Соглашения. Оно представляет собой публичную оферту и, после его принятия Вами, образует соглашение между Вами (Пользователем) и Лицензиаром о предмете и на условиях, изложенных в тексте Соглашения.

Принимая настоящее Соглашение, Вы соглашаетесь с положениями, принципами, а также соответствующими условиями лицензионного соглашения, изложенными ниже.

1. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
1.1. Программный продукт — экземпляры программы для ЭВМ "ХиШник", состоящей из Серверной части (свидетельство о государственной регистрации базы данных №2014621526) и Клиентского приложения (свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2014661592), права на использование которой предоставляются в соответствии с настоящим Соглашением.
1.2. Серверная часть — часть Программного продукта, размещенная в сети Интернет и используемая для хранения данных в базе данных Лицензиара под наименованием "ХиШник" (далее также – "база данных"), а также для хранения, обработки, передачи данных Пользователя между базой данных и клиентским приложением.
1.3. Клиентское приложение — часть Программного продукта, устанавливаемая на компьютер Пользователя или на мобильное устройство Пользователя и позволяющая получить доступ к базе данных Лицензиара, а также данным Пользователя, хранящимся в памяти сервера Лицензиара.

1.4. Пользовательское (лицензионное) соглашение – текст настоящего Соглашения со всеми дополнениями, изменениями, приложениями к нему, размещенный на сайте Лицензиара и доступный в сети интернет по адресу: http://www.hishnik-school.ru
1.5. Заключение Пользовательского (лицензионного) соглашения (акцепт публичной оферты) — полное и безоговорочное принятие условий настоящего Соглашения Пользователем путем совершения Пользователем одного (или нескольких) из следующих действий:
 прохождение регистрации и (или) авторизации на Сайте Лицензиара в установленном им порядке;
 внесение платежа за предоставление права на использование Программного продукта;
 начало использования Пользователем Программного продукта в любой иной форме.
1.6. Лицензиар — сторона в настоящем Соглашении, обладающая исключительным правом на Программный продукт и предоставляющая по настоящему Соглашению Пользователю право использования Программного продукта, в пределах и способами, указанными в настоящем Соглашении.
1.7. Пользователь - физическое лицо, которое устанавливает на компьютер или мобильное устройство Клиентское приложение и использует его.
1.8. Неисключительная лицензия — лицензионный договор, предусматривающий предоставление права использования Программного продукта с сохранением за Лицензиаром права заключения лицензионного договора с другими лицами.
1.9. Роль – набор функций, которые доступны в Программном продукте Пользователю. Настоящим Соглашением предусмотрены следующие роли:
1.9.1. Администратор - сотрудник образовательного учреждения, осуществляющий регистрацию и предоставление доступа к Программному продукту Пользователям – участникам образовательного процесса в образовательном учреждении.
1.9.2. Преподаватель – сотрудник образовательного учреждения, организующий и осуществляющий образовательный процесс посредством использования функций Программного продукта.
1.9.3. Репетитор – преподаватель, дающий частные уроки, может проводить как индивидуальные, так и групповые занятия посредством использования функций Системы вне рамок Образовательного учреждения.
1.9.4. Учащийся – обучающийся в Образовательном учреждении и (или) вне его, получающий и проверяющий свои знания посредством Системы.
1.10. Профиль - запись в базе данных, содержащая идентифицирующие сведения о Пользователе и его роли.
1.11. Демонстрационный режим – режим использования Программного продукта для целей ознакомления с его функциональными возможностями.
1.12. Продуктивный режим – режим использования Программного продукта для целей применения в образовательном процессе.
1.13. Регистрационный ключ - набор цифр и букв, посредством которого Пользователь получает право использования Программного продукта в Продуктивном режиме с полным доступом к Серверной части.
1.14. Логин – уникальный идентификатор Пользователя в базе данных.
1.15. Пароль – набор цифр и букв, посредством которого и совместно с Логином Пользователь получает доступ в Клиентское приложение Программного продукта.
1.16. Интернет сайт Лицензиара - http://www.hishnik-school.ru.
1.17. Контент - все объекты, размещенные на Сайте и в Программном продукте, в том числе элементы дизайна, текст, графические изображения, иллюстрации, видео, скрипты, программы, музыка, звуки и другие объекты и их подборки.
2. ПРЕДМЕТ СОГЛАШЕНИЯ
2.1. Лицензиар предоставляет Пользователю право использования Программного продукта "ХиШник" на условиях простой (неисключительной) лицензии в пределах и способами, указанными в настоящем Соглашении, а Пользователь обязуется уплатить Лицензиару вознаграждение за предоставление права использования Программного продукта в соответствии с условиями настоящего Соглашения.
2.2. Лицензиар гарантирует, что он является правообладателем исключительных прав на Программный продукт и имеет права на заключение Соглашения. Лицензиару в настоящий момент в соответствии с тем знанием, которым он обладает, не известны права третьих лиц, нарушаемые данным Соглашением.
2.3. Пользователь не вправе полностью или частично предоставлять (передавать) права третьим лицам, полученные им по Соглашению, в том числе продавать, тиражировать, копировать Программный продукт, предоставлять доступ третьим лицам, отчуждать иным образом, в т.ч. безвозмездно, без получения на все вышеперечисленные действия предварительного письменного согласия Лицензиара.
2.4. Соглашение предоставляет Пользователю право использования Программного продукта с сохранением за Лицензиаром права выдачи лицензий другим лицам. Пользователь может использовать экземпляр Программного продукта только в пределах тех прав и теми способами, которые предусмотрены Соглашением. Предоставляемое Пользователю Лицензиаром право на использование Программного продукта действует в течение срока действия Соглашения.
2.5. Программный продукт "ХиШник", состоящий из Серверной части и Клиентского приложения, представляет собой программу для ЭВМ, предназначенную для осуществления образовательного процесса.
2.6. Право использования Программного продукта (неисключительная лицензия), предоставляемое Пользователю в соответствии с настоящим Соглашением, включает право на использование Программного продукта в двух режимах:
2.6.1. Демонстрационный режим, ограниченный правом установки на компьютер или мобильное устройство, запуска, настройки Клиентского приложения и ограниченного доступа к Серверной части, для целей ознакомления с функциональными возможностями Программного продукта.
2.6.2. Продуктивный режим, ограниченный правом установки на компьютер или мобильное устройство, запуска, настройки Клиентского приложения и полного доступа к Серверной части, для целей применения Программного продукта в образовательном процессе.
2.7. Право использования Программного продукта предоставляется:
2.7.1. В демонстрационном режиме - с момента установки Клиентского приложения на компьютер или мобильное устройство.
2.7.2. В продуктивном режиме - с момента поступления денежных средств на счет Лицензиара.
2.8. Права на использование Программного продукта считаются предоставленными Пользователю:
2.8.1. В демонстрационном режиме - в момент установки Клиентского приложения на компьютер или мобильное устройство.
2.8.2. В продуктивном режиме - в момент направления Пользователю на электронную почту письма с регистрационным ключом.
2.9. Право использования Программного продукта предоставляется как на территории Российской Федерации, так и на территории всех иных стран мира, если не противоречит национальному законодательству этих стран.
2.10. Требования к компьютерам (оборудованию), необходимому для функционирования Клиентского приложения размещены в сети Интернет на сайте Лицензиара.
3. СТОИМОСТЬ И ПОРЯДОК ОПЛАТЫ
3.1. Размер вознаграждения Лицензиара за предоставление Пользователю прав на продуктивное использование Программного продукта размещен на Сайте Лицензиара.
3.2. Вознаграждение Лицензиара за предоставление прав продуктивного использования Программного продукта не облагаются НДС на основании подпункта 26 пункта 2 статьи 149 Налогового кодекса РФ.
3.3. Оплата предоставленных прав за продуктивное использование Программного продукта по настоящему Соглашению производится Пользователем в форме ежегодных платежей.
3.4. Способ оплаты по Соглашению: безналичное перечисление Пользователем денежных средств в валюте Российской Федерации (рубль) на расчетный счет Лицензиара способами, обозначенными на Сайте Лицензиара. При этом обязанность Пользователя в части оплаты вознаграждения по Соглашению считается исполненной со дня зачисления денежных средств банком на счет Лицензиара.
3.5. Лицензиар имеет право на одностороннее изменение условий и размера вознаграждения по настоящему Соглашению. Актуальный размер вознаграждения публикуется на Сайте Лицензиара.
4. СРОК ДЕЙСТВИЯ СОГЛАШЕНИЯ
4.1. Настоящее Соглашение вступает в силу с момента его заключения в соответствии с п.2.7.
4.2. Срок предоставления права продуктивного использования Программного продукта в соответствии с Соглашением составляет 1 (Один) год с момента авторизации Пользователя посредством Регистрационного ключа. Соглашение считается заключенным на тех же условиях на новый срок, равный 1 (Одному) году, при условии осуществления Пользователем полной оплаты за продление права продуктивного использования Программного продукта. Количество пролонгаций не ограничивается.
4.3. Предоставление права демонстрационного использования Программного продукта не ограничен по сроку.
4.4. Расторжение настоящего Соглашения возможно в соответствии с условиями, указанным в действующем законодательстве РФ.
5. ПРАВА И ОБЯЗАННОСТИ СТОРОН
5.1. Пользователь обязуется:
5.1.1. Соблюдать права Лицензиара на Программный продукт и не использовать Программный продукт иными способами кроме тех, что предусмотрены настоящим Соглашением.
5.1.2. Не предпринимать попыток получения исходного кода Программного продукта для дальнейшего его использования, а также не извлекать материалы базы данных.
5.1.3. Своевременно уплачивать Лицензиару вознаграждение за предоставление Пользователю права продуктивного использования Программного продукта в порядке и сроки, установленные настоящим Соглашением.
5.1.4. Указывать достоверную информацию, в том числе свой адрес электронной почты и иные данные, запрашиваемые Лицензиаром. При этом в случае указания Пользователем недостоверной информации, все возможные риски, которые могут возникнуть в связи с выполнением настоящего Соглашения, Пользователь принимает на себя.
5.1.5. Строго придерживаться и не нарушать условий Соглашения, а также обеспечить конфиденциальность коммерческой и технической информации Лицензиара.
5.1.6. Не устанавливать Программный продукт на компьютерах (оборудованиях), не соответствующих техническим требованиям для функционирования Программного продукта.
5.1.7. Заботиться о том, чтобы права Лицензиара на Программный продукт не были нарушены третьими лицами на территории действия настоящего Соглашения, и обязан сообщить Лицензиару обо всех ставших ему известными нарушениях.
5.2. Пользователь вправе:
5.2.1. Использовать Программный продукт только посредством установки (записи) Клиентского приложения Программного продукта на компьютер или мобильное устройство и его настройки для осуществления ознакомительного или образовательного процесса с помощью базы данных.
5.2.2. Использовать Программный продукт для любых целей Пользователя, за исключением ограничений, определенных Соглашением.
5.3. Лицензиар обязуется:
5.3.1. Обеспечить технические условия функционирования Серверной части и Клиентского приложения для использования Программного продукта Пользователем, в том числе обеспечить возможность получения и/или предоставить дистрибутив (установочные файлы) Клиентского приложения, с помощью которого осуществляется использование Программного продукта.
5.3.2. Защищать данные Пользователя, которые стали известны Лицензиару в связи с исполнением Сторонами своих обязательств в соответствии с настоящим Соглашением.
5.3.3. Уведомлять Пользователя о невозможности использования Программного продукта в связи с выполнением сервисных работ не менее чем за 48 (Сорок восемь) часов путем отправки сообщения на электронную почту, указанную при регистрации.
5.3.4. Воздерживаться от каких-либо действий, способных затруднить осуществление Пользователя предоставленного ему права использования Программного продукта в установленных Соглашением пределах.
5.3.5. Предоставлять новые версии (обновления) Программного продукта путем их размещения в сети Интернет на сайте Лицензиара либо в системе Google Play с возможностью скачивания.
5.3.6. Информировать Пользователя о новых версиях (обновлениях) Программного продукта, посредством направления уведомления на адрес электронной почты Пользователя, указанный при регистрации и (или) авторизации на Сайте Лицензиара.
5.3.7. Обеспечивать круглосуточный прием обращений в Службу поддержки по адресу электронной почты: [email protected]
5.3.8. Осуществлять обработку поступивших обращений и консультации через Службу поддержки, в период с 5:00 до 14:00 по московскому времени с понедельника по пятницу, за исключением выходных и праздничных дней.
5.4. Лицензиар вправе:
5.4.1. Производить сервисные работы, которые могут повлечь перерывы в работе Клиентского приложения.
5.4.2. В случае нарушения Пользователем условий (способов) использования прав на Программный продукт в соответствии с настоящим Соглашением, лишить Пользователя лицензии на использование прав на Программный продукт путем закрытия доступа к Программному продукту.
5.4.3. Изменять в одностороннем порядке условия настоящего Соглашения в установленном порядке.
5.4.4. Отказаться в одностороннем порядке от исполнения Соглашения в порядке, предусмотренном применимым правом и/или настоящим Соглашением;
5.4.5. Осуществлять иные права, предусмотренные применимым правом, а также настоящим Соглашением.
6. ПОРЯДОК ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО ПРОДУКТА
6.1. Пользователю для использования Программного продукта предлагается установить (записать в память ЭВМ) и запустить Клиентское приложение Лицензиара, экземпляр которого скачивается Пользователем самостоятельно одним из следующих способов:
 в сети Интернет на сайте Лицензиара;
 в системе Google Play;
 с флэш-накопителя, предоставленного Лицензиаром (опция).
6.2. После установки (записи в память ЭВМ) и запуска Клиентского приложения Лицензиара Пользователю предоставляется право использования Программного продукта в Демонстрационном режиме.
6.3. Для использования Программного продукта в Продуктивном режиме Пользователю необходимо в Клиентском приложении ввести Регистрационный ключ, который Лицензиар направляет Пользователю на адрес электронной почты, указанный на Сайте Лицензиара в запросе на предоставление доступа. Пользователь самостоятельно осуществляет использование Программного продукта путем запуска и настройки Клиентского приложения.
6.4. Программный продукт предоставляется Пользователю по принципу "as is" ("как есть"), что подразумевает: Пользователю известны важнейшие функциональные свойства продукта, в отношении которого предоставляются права на использование, Пользователь несет риск соответствия Программного продукта его желаниям и потребностям, а также риск соответствия условий и объема предоставляемых прав своим желаниям и потребностям. Лицензиар не несет ответственность за какие-либо убытки или ущерб, независимо от причин их возникновения (включая особый, случайный или косвенный ущерб; убытки, связанные с недополученной прибылью, прерыванием коммерческой или производственной деятельности, утратой деловой информации, небрежностью, или какие-либо иные убытки), возникшие вследствие использования или невозможности использования Программного продукта.
6.5. Программный продукт предназначен для личных, образовательных и иных не связанных с осуществлением предпринимательской деятельности нужд физических лиц. Использование Программного продукта в коммерческих целях не допускается.
7. ОТВЕТСТВЕННОСТЬ СТОРОН
7.1. За невыполнение или ненадлежащее выполнение обязательств по настоящему Соглашению Стороны несут ответственность в соответствии с действующим законодательством, если иное не установлено Соглашением.
7.2. Стороны освобождаются от ответственности за неисполнение (ненадлежащее исполнение) Соглашения, если такое неисполнение (ненадлежащее исполнение) явилось следствием действий обстоятельств непреодолимой силы, наступление которых Стороны не могли предвидеть и предотвратить. Сторона, для которой надлежащее исполнение обязательства стало невозможным ввиду действия обстоятельств непреодолимой силы, обязана незамедлительно уведомить об этом другую Сторону. Стороны вправе ссылаться на действия обстоятельств непреодолимой силы лишь при условии, что они сделали все возможное в целях предотвращения и/или минимизации негативных последствий действия указанных обстоятельств.
7.3. Лицензиар не гарантирует абсолютную бесперебойность использования Программного продукта и не дает гарантию того, что произведенные третьими лицами программы для ЭВМ или любые другие средства, используемые при работе Программного продукта, абсолютно защищены от компьютерных вирусов и других вредоносных компонентов. Лицензиар обязуется осуществить все разумные меры для защиты информации Пользователя и обеспечения бесперебойного использования Программного продукта.
7.4. Пользователь самостоятельно отвечает за содержание информации, передаваемой им или иным лицом по сети Интернет и хранимой в памяти сервера Лицензиара, в том числе за ее достоверность и правомерность ее хранения и распространения.
7.5. В случае привлечения Лицензиара к ответственности или наложения на него взыскания в связи с допущенными Пользователем нарушениями прав третьих лиц, а равно установленных законодательством запретов или ограничений, Пользователь обязан в полном объеме возместить убытки Лицензиара.
7.6. В случае нарушения Пользователем условий и ограничений настоящего Соглашения, он является нарушителем исключительного права на Программный продукт. За нарушение авторских прав на Программный продукт Пользователь несет ответственность в соответствии с законодательством Российской Федерации.
7.7. Совокупная кумулятивная ответственность Лицензиара перед Пользователем в отношении требований любого рода, возникающих из настоящего Соглашения, не будет превышать сумму вознаграждения по данному Соглашению, фактически выплаченного Пользователем за Программный продукт, в отношении которого возникло требование, в течение 12 (двенадцати) месяцев, предшествующих возникновению требования. Вышеуказанные ограничения ответственности применяются даже в том случае, если с помощью вышеуказанного способа защиты права не удается добиться его основной цели.
8. ПЕРСОНАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ
8.1. Информация, предоставленная Пользователем является конфиденциальной.
8.2. Предоставляя свои персональные данные Лицензиару, Пользователь соглашается на их обработку, как с использованием средств автоматизации, так и без использования средств автоматизации, в частности сбор, хранение, передачу третьим лицам и использование информации Лицензиаром в целях исполнения обязательств перед Пользователем в соответствии с настоящим Соглашением; получения Пользователем персонализированной рекламы; проверки, исследования и анализа данных, позволяющих поддерживать и улучшать Программный продукт.
8.3. Лицензиар обязуется не разглашать полученную от Пользователя информацию. Не считается нарушением предоставление Лицензиаром информации, в том числе персональные данные Пользователя третьим лицам, действующим на основании договора с Лицензиаром, в целях исполнения настоящего Соглашения.
8.4. Не считается нарушением обязательств по неразглашению информации предоставленной Пользователем, в том числе персональные данные Пользователя, в целях обеспечения соблюдения требований действующего законодательства Российской Федерации (в том числе в целях предупреждения и/или пресечения незаконных и/или противоправных действий Пользователей).
8.5. Пользователь не имеет права передавать свои Логин и Пароль третьим лицам.
8.6. Пользователь обязуется обеспечивать конфиденциальность своего Логина и Пароля и несет ответственность за использование Логина и Пароля третьими лицами. Ни при каких обстоятельствах Лицензиар не несет ответственность за использование третьими лицами Логина и пароля Пользователя.
8.7. В случае несанкционированного доступа к логину и паролю и/или персональной странице Пользователя, или распространения логина и пароля Пользователь обязан незамедлительно сообщить об этом Лицензиару посредством заполнения формы обратной связи, представленной на Сайте.
8.8. Лицензиар не несет ответственности за использование кем бы то ни было общедоступных персональных данных Пользователей.
9. ИСКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ПРАВА НА КОНТЕНТ
9.1. Все объекты, размещенные на Сайте и в Программном продукте, в том числе элементы дизайна, текст, графические изображения, иллюстрации, видео, скрипты, программы, музыка, звуки и другие объекты и их подборки (далее — Контент), являются объектами исключительных прав Лицензиара, все права на эти объекты защищены.
9.2. Кроме случаев, установленных настоящим Соглашением, а также действующим законодательством Российской Федерации, Контент не может быть скопирован (воспроизведен), переработан, распространен, отображен во фрейме, опубликован, скачан, передан, продан или иным способом использован целиком или по частям без предварительного разрешения правообладателя, кроме случаев, когда правообладатель явным образом выразил свое согласие на свободное использование Контента любым лицом.
9.3. Использование Пользователем Контента, доступ к которому получен исключительно для личного некоммерческого использования, допускается при условии сохранения всех знаков авторства или других уведомлений об авторстве, сохранения имени автора в неизменном виде, сохранении произведения в неизменном виде.
9.4. Любое использование Контента, кроме разрешенного в настоящем Соглашении или в случае явно выраженного согласия правообладателя на такое использование, без предварительного письменного разрешения правообладателя, категорически запрещено.
10. ПРОЧИЕ УСЛОВИЯ
10.1. Все споры и разногласия, возникающие в связи с исполнением и (или) толкованием настоящего Соглашения, разрешаются Сторонами путем переговоров. При невозможности урегулирования Сторонами возникших разногласий путем переговоров, спор подлежит разрешению в арбитражном суде по месту нахождения ответчика с обязательным соблюдением претензионного порядка урегулирования споров и разногласий. Срок ответа на претензию 30 (тридцать) календарных дней с момента ее поступления в письменной форме или в электронном виде.
10.2. Ни одно из положений настоящего Соглашения не является и не может рассматриваться как передача (отчуждение) исключительных прав на интеллектуальную собственность Лицензиара.
10.3. В случае поступления от Пользователя замечаний к Программному продукту, предоставляемому в рамках настоящего Соглашения, такие замечания подлежат рассмотрению Лицензиаром по его желанию и необязательны для учета.
10.4. Условия настоящего Соглашения распространяются на последующие версии Программного продукта, которые являются его обновлениями. Заключения иных соглашений в отношении обновлений Программного продукта не требуется.
10.5. Во всем ином, что не предусмотрено настоящим Соглашением, Стороны руководствуются действующим законодательством РФ.
11. АДРЕС, РЕКВИЗИТЫ ЛИЦЕНЗИАРА
ООО "АЛЕКТА"
Юридический адрес: 630090, г. Новосибирск, Проспект академика Лаврентьева 2/2.
Почтовый адрес: 630090, г. Новосибирск, Проспект академика Лаврентьева 2/2.
ОГРН 1025403657135
ИНН 5408128408
КПП 540801001
ОКВЭД 72.19, 62.01, 62.02, 68.20.2;
ОКПО 26335100;
ОКАТО 50401384000;
ОКФС 16;
ОКОПФ 65.
E-mail: [email protected]

Расчет количества продукта по данным раствора другого вещества.

Для расчета массы (объема, количества вещества) продукта реакции, если данные по одному из веществ представлены в виде раствора с определенной массовой долей этого растворенного вещества, следует воспользоваться нижеследующим алгоритмом:

1) Прежде всего следует найти массу растворенного вещества. Возможны две ситуации:

* В условии даны масса раствора и массовая доля растворенного вещества (концентрация). В этом случае масса растворенного вещества рассчитывается по формуле:

* В условии даны объем раствора вещества, плотность этого раствора и массовая доля растворенного вещества в этом растворе. В таком случае следует воспользоваться формулой для расчета массы раствора:

После чего следует рассчитать массу растворенного вещества по формуле 1.

2) Рассчитать количество вещества (моль) участника реакции, масса которого стала известна из расчетов выше. Для этого воспользоваться формулой:

3) Записать уравнение реакции и убедиться в правильности расставленных коэффициентов.

4) Рассчитать количество моль интересующего участника реакции исходя из известного количества другого участника реакции, зная, что количества веществ любых двух участников реакции A и B относятся друг к другу как коэффициенты перед этими же веществами в уравнении реакции, то есть:

Если  в условии требовалось рассчитать количество вещества, то действия на этом заканчиваются. Если же требуется найти его массу или объем, следует переходить к следующему пункту.

5) Зная количество вещества, определенное в п.4, мы можем рассчитать его массу по формуле:

Также, если вещество является газообразным и речь идет о нормальных условиях (н.у.), его объем может быть рассчитан по формуле:

Рассмотрим пару примеров расчетных задач по этой теме.

Пример 1

Рассчитайте массу осадка, который образуется при добавлении к 147 г 20%-ного раствора серной кислоты избытка раствора нитрата бария.

Решение:

1) Рассчитаем массу чистой серной кислоты:

m(H2SO4) = w(H2SO4) ∙ m(р-ра H2SO4)/100% = 147 г ∙ 20% /100%  = 29,4 г

2) Рассчитаем количество вещества (моль) серной кислоты:

n(H2SO4) = m(H2SO4) / M(H2SO4) = 29,4 г/98 г/моль =  0,3 моль.

3) Запишем уравнение взаимодействия серной кислоты с нитратом бария:

H2SO4 + Ba(NO3)2 = BaSO4↓ + 2HNO3

4) В результате расчетов стало известно количество вещества серной кислоты. Осадок представляет собой сульфат бария. Зная, что:

n(BaSO4)/n(H2SO4) = k(BaSO4)/k(H2SO4), где n — количество вещества, а k — коэффициент в уравнении реакции,

можем записать:

n(BaSO4) = n(H2SO4) ∙ k(H2SO4)/k(BaSO4) = 0,3 моль ∙ 1/1 = 0,3 моль

5) Тогда масса осадка, т.е. сульфата бария, может  быть рассчитана следующим образом:

m(BaSO4) = M(BaSO4) ∙ n(BaSO4) = 233 г/моль ∙ 0,3 моль = 69,9 г

Пример 2

Какой объем газа (н.у.) выделится при растворении необходимого количества сульфида железа (II) в 20%-ном растворе соляной кислоты с плотностью 1,1 г/мл и объемом 83 мл.

Решение:

1) Рассчитаем массу раствора соляной кислоты:

m(р-ра HCl) = V(р-ра HCl) ∙ ρ(р-ра HCl) = 83 мл ∙ 1,1 г/мл = 91,3 г

Далее рассчитаем массу чистого хлороводорода, входящего в состав кислоты:

m(HCl) = m(р-ра HCl) ∙ w(HCl)/100% = 91,3 г ∙ 20%/100% = 18,26 г

2) Рассчитаем количество вещества хлороводорода:

n(HCl) = m(HCl)/M(HCl) = 18,26 г/36,5 г/моль = 0,5 моль;

3) Запишем уравнение реакции сульфида железа (II) с соляной кислотой:

FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S↑

4) Исходя из уравнения реакции следует, что количество прореагировавшей соляной кислоты с количеством выделившегося сероводорода связано соотношением:

n(HCl)/n(H2S) = 2/1, где 2 и 1 — коэффициенты перед HCl и и H2S соответственно

Следовательно:

n(H2S) = n(HCl)/2 = 0,5/2 = 0,25 моль

5) Объем любого газа, находящегося при нормальных условиях, можно рассчитать по формуле V(газа) = Vm ∙ n(газа), тогда:

V(H2S) = Vm ∙ n(H2S) = 22,4 л/моль ∙ 0,25 моль = 5,6 л

Расчет массы и объема тела

Для того чтобы определить плотность вещества, надо массу тела разделить на его объем:

(10.1)

Массу тела можно определить с помощью весов. А как найти объем тела?

Если тело имеет форму прямоугольного параллелепипеда (рис. 24), то его объем находится по формуле

V = аbс.

Если же у него какая-то другая форма, то его объем можно найти методом, который был открыт древнегреческим ученым Архимедом в III в. до н. э.

Архимед родился в Сиракузах на острове Сицилия. Его отец, астроном Фидий, был родственником Гиерона, ставшего в 270 г. до н. э. царем города, в котором они жили.

До нас дошли не все сочинения Архимеда. О многих его открытиях стало известно благодаря более поздним авторам, в сохранившихся трудах которых описываются его изобретения. Так, например, римский архитектор Витрувий (I в. до н. э.) в одном из своих сочинений рассказал следующую историю:
«Что касается Архимеда, то изо всех его многочисленных и разнообразных открытий то открытие, о котором я расскажу, представляется мне сделанным с безграничным остроумием.Во время своего царствования в Сиракузах Гиерон после благополучного окончания всех своих мероприятий дал обет пожертвовать в какой-то храм золотую корону бессмертным богам. Он условился с мастером о большой цене за работу и дал ему нужное по весу количество золота. В назначенный день мастер принес свою работу царю, который нашел ее отлично исполненной; после взвешивания вес короны оказался соответствующим выданному весу золота.

После этого был сделан донос, что из короны была взята часть золота и вместо него примешано такое же количество серебра. Гиерон разгневался на то, что его провели, и, не находя способа уличить это воровство, попросил Архимеда хорошенько подумать об этом. Тот, погруженный в думы по этому вопросу, как-то случайно пришел в баню и там, опустившись в ванну, заметил, что из нее вытекает такое количество воды, каков объем его тела, погруженного в ванну. Выяснив себе ценность этого факта, он, не долго думая, выскочил с радостью из ванны, пошел домой голым и громким голосом сообщал всем, что он нашел то, что искал. Он бежал и кричал одно и то же по-гречески: «Эврика, эврика! (Нашел, нашел!)».

Затем, пишет Витрувий, Архимед взял сосуд, доверху наполненный водой, и опустил в него золотой слиток, равный по весу короне. Измерив объем вытесненной воды, он снова наполнил сосуд водой и опустил в него корону. Объем воды, вытесненной короной, оказался больше объема воды, вытесненной золотым слитком. Больший объем короны означал, что в ней присутствует менее плотное, чем золото, вещество. Поэтому опыт, проделанный Архимедом, показал, что часть золота была похищена.

Итак, для определения объема тела, имеющего неправильную форму, достаточно измерить объем воды, вытесняемой данным телом. Располагая измерительным цилиндром (мензуркой), это сделать несложно.

В тех случаях, когда известны масса и плотность тела, его объем можно найти по формуле, вытекающей из формулы (10.1):

(10.2)

Отсюда видно, что для определения объема тела надо массу этого тела разделить на его плотность.

Если, наоборот, объем тела известен, то, зная, из какого вещества оно состоит, можно найти его массу:

    m = ρV.      (10.3)

Чтобы определить массу тела, надо плотность тела умножить на его объем.

1. Какие способы определения объема вы знаете? 2. Что вам известно об Архимеде? 3. Как можно найти массу тела по его плотности и объему?
Экспериментальное задание. Возьмите кусок мыла, имеющий форму прямоугольного параллелепипеда, на котором обозначена его масса. Проделав необходимые измерения, определите плотность мыла.

Как найти объем по химии

Есть множество формул для нахождения объема. В первую очередь необходимо определить в каком агрегатном состоянии находится вещество, для которого мы ищем объем. Для объема газа подходят одни формулы, а для объема раствора совершенно другие.

Одна из формул объема раствора: V = m/p, где V – объем раствора(мл), m – масса(г), p – плотность(г/мл).Если требуется дополнительно найти массу, то это можно сделать, зная формулу и количество нужного вещества. С помощью формулы вещества мы найдем его молярную массу, сложив атомные массы всех элементов, входящих в его состав. Например, M(AgNO3) = 108+14+16*3 = 170 г/моль. Далее находим массу по формуле: m = n*M, где m – масса(г), n – количество вещества(моль), M – молярная масса вещества(г/моль). Подразумевается, что количество вещества дано в задаче.

Следующая формула для нахождения объема раствора выводится из формулы молярной концентрации раствора: с = n/V, где c – молярная концентрация раствора(моль/л), n – количество вещества(моль), V – объем раствора(л). Выводим: V = n/c. Количество вещества можно дополнительно найти по формуле: n = m/M, где m – масса, M – молярная масса.

Далее приведены формулы для нахождения объема газа. V = n*Vm, где V – объем газа(л), n – количество вещества(моль), Vm – молярный объем газа(л/моль). При нормальных условиях, т.е. давлении равным 101 325 Па и температуре 273 К молярный объем газа является величиной постоянной и равен 22,4 л/моль.

Для газовой системы существует формула: : q(x) = V(x)/V, где q(x)(фи) – объемная доля компонента, V(x) – объем компонента (л), V – объем системы (л). Из этой формулы можно вывести 2 другие: V(x) = q*V, а также V = V(x)/q.

Если в условии задачи присутствует уравнение реакции, решать задачу следует с помощью него. Из уравнения можно найти количество любого вещества, оно равно коэффициенту. Например, CuO + 2HCl =CuCl2 + h3O. Отсюда видим, что при взаимодействии 1 моля оксида меди и 2 моль соляной кислоты получилось 1 моль хлорида меди и 1 моль воды. Зная по условию задачи количество вещества всего одного компонента реакции, можно без труда найти количества всех веществ. Пусть, количество вещества оксида меди равно 0,3 моль, значит n(HCl) = 0,6 моль, n(CuCl2) = 0,3 моль, n(h3O) = 0,3 моль.

Расчеты массы (объема, количества вещества) продукта реакции, если одно из веществ дано в виде раствора с определенной массовой долей растворенного вещества

Что такое расчеты массы (объема, количества вещества) продукта реакции, если одно из веществ дано в виде раствора с определенной массовой долей растворенного вещества

Что такое расчеты массы (объема, количества вещества) продукта реакции? Какой алгоритм поиска массы растворенного вещества,  если одно из веществ дано в виде раствора с определенной массовой долей растворенного вещества.

Для расчета массы (объема, количества вещества) продукта реакции, если данные по одному из веществ представлены в виде раствора с определенной массовой долей этого растворенного вещества, следует воспользоваться нижеследующим алгоритмом:

1) Прежде всего следует найти массу растворенного вещества. Возможны две ситуации:

* В условии даны масса раствора и массовая доля растворенного вещества (концентрация). В этом случае масса растворенного вещества рассчитывается по формуле:

формула расчета массы растворенного вещества, зная массу раствора и его концентрацию

* В условии даны объем раствора вещества, плотность этого раствора и массовая доля растворенного вещества в этом растворе. В таком случае следует воспользоваться формулой для расчета массы раствора:

m(р-ра) = ρ(р-ра) ∙V(р-ра)

После чего следует рассчитать массу растворенного вещества по формуле 1.

2) Рассчитать количество вещества (моль) участника реакции, масса которого стала известна из расчетов выше. Для этого воспользоваться формулой:

n(в-ва) = m(в-ва)/M(в-ва), где М — молярная масса вещества

3) Записать уравнение реакции и убедиться в правильности расставленных коэффициентов.

4) Рассчитать количество моль интересующего участника реакции исходя из известного количества другого участника реакции, зная, что количества веществ любых двух участников реакции A и B относятся друг к другу как коэффициенты перед этими же веществами в уравнении реакции, то есть:

n(A)/n(B) = k(A)/k(B)

Если в условии требовалось рассчитать количество вещества, то действия на этом заканчиваются. Если же требуется найти его массу или объем, следует переходить к следующему пункту.

5) Зная количество вещества, определенное в п.4, мы можем рассчитать его массу по формуле:

Расчет количества продукта по данным раствора другого вещества

Также, если вещество является газообразным и речь идет о нормальных условиях (н.у.), его объем может быть рассчитан по формуле:

V(газа) = Vm ∙ n(газа) = n(газа) ∙ 22,4 л/моль

Рассмотрим пару примеров расчетных задач по этой теме.

Пример 1

Рассчитайте массу осадка, который образуется при добавлении к 147 г 20%-ного раствора серной кислоты избытка раствора нитрата бария.

Решение:

1) Рассчитаем массу чистой серной кислоты:

m(h3SO4) = w(h3SO4) ∙ m(р-ра h3SO4)/100% = 147 г ∙ 20% /100% = 29,4 г

2) Рассчитаем количество вещества (моль) серной кислоты:

n(h3SO4) = m(h3SO4) / M(h3SO4) = 29,4 г/98 г/моль = 0,3 моль.

3) Запишем уравнение взаимодействия серной кислоты с нитратом бария:

h3SO4 + Ba(NO3)2 = BaSO4↓ + 2HNO3

4) В результате расчетов стало известно количество вещества серной кислоты. Осадок представляет собой сульфат бария. Зная, что:

n(BaSO4)/n(h3SO4) = k(BaSO4)/k(h3SO4), где n — количество вещества, а k — коэффициент в уравнении реакции,

можем записать:

n(BaSO4) = n(h3SO4) ∙ k(h3SO4)/k(BaSO4) = 0,3 моль ∙ 1/1 = 0,3 моль

5) Тогда масса осадка, т.е. сульфата бария, может быть рассчитана следующим образом:

m(BaSO4) = M(BaSO4) ∙ n(BaSO4) = 233 г/моль ∙ 0,3 моль = 69,9 г

Пример 2

Какой объем газа (н.у.) выделится при растворении необходимого количества сульфида железа (II) в 20%-ном растворе соляной кислоты с плотностью 1,1 г/мл и объемом 83 мл.

Решение:

1) Рассчитаем массу раствора соляной кислоты:

m(р-ра HCl) = V(р-ра HCl) ∙ ρ(р-ра HCl) = 83 мл ∙ 1,1 г/мл = 91,3 г

Далее рассчитаем массу чистого хлороводорода, входящего в состав кислоты:

m(HCl) = m(р-ра HCl) ∙ w(HCl)/100% = 91,3 г ∙ 20%/100% = 18,26 г

2) Рассчитаем количество вещества хлороводорода:

n(HCl) = m(HCl)/M(HCl) = 18,26 г/36,5 г/моль = 0,5 моль;

3) Запишем уравнение реакции сульфида железа (II) с соляной кислотой:

FeS + 2HCl = FeCl2 + h3S↑

4) Исходя из уравнения реакции следует, что количество прореагировавшей соляной кислоты с количеством выделившегося сероводорода связано соотношением:

n(HCl)/n(h3S) = 2/1, где 2 и 1 — коэффициенты перед HCl и и h3S соответственно

Следовательно:

n(h3S) = n(HCl)/2 = 0,5/2 = 0,25 моль

5) Объем любого газа, находящегося при нормальных условиях, можно рассчитать по формуле V(газа) = Vm ∙ n(газа), тогда:

V(h3S) = Vm ∙ n(h3S) = 22,4 л/моль ∙ 0,25 моль = 5,6 л

Объем и плотность | Введение в химию

Цель обучения
  • Опишите взаимосвязь между плотностью и объемом

Ключевые моменты
    • Объем вещества связан с количеством вещества, присутствующего при определенной температуре и давлении.
    • Объем вещества можно измерить в мерной посуде, такой как мерная колба и мерный цилиндр.
    • Плотность указывает, сколько вещества занимает определенный объем при определенной температуре и давлении. Плотность вещества может использоваться для определения вещества.
    • Вода необычна, потому что когда вода замерзает, ее твердая форма (лед) менее плотная, чем жидкая вода, и поэтому плавает поверх жидкой воды.

Условия
  • Плотность - мера количества вещества, содержащегося в данном объеме.
  • объем: Единица трехмерной меры пространства, которая включает длину, ширину и высоту.Он измеряется в кубических сантиметрах в метрических единицах.

Объем и плотность

Свойства материала можно описать разными способами. Любое количество любого вещества будет иметь объем. Если у вас есть две емкости с водой разного размера, каждая из них вмещает разное количество или объем воды. Единица измерения объема - это единица, производная от единицы длины в системе СИ, и не является основным измерением в системе СИ.

Если две пробы воды имеют разные объемы, они все равно имеют общее измерение: плотность.Плотность - это еще одно измерение, производное от основных единиц СИ. Плотность материала определяется как его масса на единицу объема. В этом примере каждый объем воды отличается и, следовательно, имеет определенную и уникальную массу. Масса воды выражается в граммах (г) или килограммах (кг), а объем измеряется в литрах (л), кубических сантиметрах (см 3 ) или миллилитрах (мл). Плотность рассчитывается путем деления массы на объем, поэтому плотность измеряется в единицах массы / объема, часто г / мл.Если обе пробы воды имеют одинаковую температуру, их плотности должны быть одинаковыми, независимо от объема пробы.

Измерительные инструменты

Мерная чашка Мерная чашка - это обычная домашняя утварь, используемая для измерения объемов жидкостей.

Если вы когда-либо готовили на кухне, вы, вероятно, видели какую-то мерную чашку, которая позволяет пользователю измерять объемы жидкости с разумной точностью. Мерная чашка показывает объем жидкости в стандартных единицах СИ - литрах и миллилитрах.Большинство американских мерных стаканчиков также измеряют жидкость в старой системе стаканов и унций.

Объемная посуда

Ученые, работающие в лаборатории, должны быть знакомы с типичной лабораторной посудой, которую часто называют мерной посудой. Это могут быть химические стаканы, мерная колба, колба Эрленмейера и градуированный цилиндр. Каждый из этих контейнеров используется в лабораторных условиях для измерения объемов жидкости в различных целях.

Лабораторная мерная посуда Стеклянная посуда, такая как эти мензурки, обычно используется в лабораторных условиях для удобного измерения и разделения различных объемов жидкостей.

Плотность воды

Различные вещества имеют разную плотность, поэтому плотность часто используется как метод идентификации материала. Сравнение плотностей двух материалов также может предсказать, как вещества будут взаимодействовать. Вода используется в качестве общего стандарта для веществ, и ее плотность составляет 1000 кг / м. 3 при стандартных температуре и давлении (называемых STP).

Использование воды для сравнения плотности

Когда объект помещается в воду, его относительная плотность определяет, плавает он или тонет.Если объект имеет меньшую плотность, чем вода, он всплывет на поверхность воды. Объект с большей плотностью утонет. Например, пробка имеет плотность 240 кг / м 3 , поэтому она будет плавать. Плотность воздуха составляет примерно 1,2 кг / м 2 3 , поэтому он сразу поднимается к верху водяного столба. Металлы натрий (970 кг / м 3 ) и калий (860 кг / м 3 ) будут плавать на воде, а свинец (11340 кг / м 3 ) тонуть.

Плотность: история Архимеда и золотой короны Корона сделана из чистого золота? Древнегреческий король должен знать, обманул ли его ювелир.Он вызывает Архимеда, который решает использовать плотность для определения металла. Но как он может определить объем короны?

Жидкости имеют тенденцию образовывать слои при добавлении в воду. Глицерин сахарного спирта (1261 кг / м 3 ) погружается в воду и образует отдельный слой, пока он не будет тщательно перемешан (глицерин растворим в воде). Растительное масло (прибл. 900 кг / м 3 ) будет плавать на воде и, независимо от того, насколько сильно перемешано, всегда будет возвращаться в виде слоя на поверхность воды (масло не растворяется в воде).

Переменная плотность воды

Вода - сложная и уникальная молекула. Даже при постоянном давлении плотность воды будет меняться в зависимости от температуры. Напомним, что тремя основными формами материи являются твердое тело, жидкость и газ (пока не будем рассматривать плазму). Как показывает практика, почти все материалы в твердой или кристаллической форме более плотны, чем в жидкой форме; поместите твердую форму практически любого материала на поверхность его жидкой формы, и она утонет.С другой стороны, вода делает нечто особенное: лед (твердая форма воды) плавает на жидкой воде.

Внимательно посмотрите на соотношение между температурой воды и ее плотностью. Начиная с 100 ° C, плотность воды неуклонно увеличивается до 4 ° C. В этот момент тенденция плотности меняется на противоположную. При 0 ° C вода замерзает до льда и плавает.

Плотность воды при постоянном давлении В этой таблице перечислены плотности воды при различных температурах и постоянном давлении.

Последствия этого простого факта огромны: когда озеро замерзает, ледяная корка на поверхности изолирует жидкость внизу от замерзания, в то же время позволяя более холодной воде (с температурой около 4 ° C и высокой плотность) опуститься на дно. Если бы лед не плавал, он бы опустился на дно, позволяя образоваться и утонуть большему количеству льда, пока озеро не замерзнет! Аквалангисты и пловцы часто сталкиваются с этими градиентами температуры воды, и они могут даже столкнуться со слоем воды на самом дне озера с температурой примерно 4 ° C.Это примерно так же холодно, как и на дне озера; как только вода становится холоднее, жидкая вода становится менее плотной и поднимается вверх.

Слои воды в зимнем озере В зимние месяцы с сезонным климатом самая теплая вода в большинстве озер и рек составляет всего 4 ° C. Эта вода с температурой 4 ° C имеет самую высокую плотность и опускается на дно озера. По мере того, как вода становится холоднее (<4 ° C), она становится менее плотной и поднимается, образуя лед на поверхности озера. В результате в зимние месяцы в озерах и реках всегда присутствует жидкая вода.Это уникальное свойство воды позволяет животным и растениям выживать под замерзшим озером или зимой, гарантируя, что всю пресноводную жизнь не вымирают каждую зиму. Показать источники

Boundless проверяет и курирует высококачественный контент с открытой лицензией из Интернета. Этот конкретный ресурс использовал следующие источники:

1.4: Объем, толщина и плотность

Цели обучения

  • Вычислить площадь, объем, плотность и толщину и преобразовать в различные единицы.

Производные единицы СИ

Мы можем вывести многие единицы из семи основных единиц СИ. Например, мы можем использовать базовую единицу длины для определения единицы объема, а базовые единицы массы и длины - для определения единицы плотности.

Том

Объем - это мера пространства, занимаемого объектом. Стандартная единица объема в системе СИ определяется базовой единицей длины (рисунок \ (\ PageIndex {3} \)). Стандартный объем - кубический метр ( 3 м), куб с длиной ребра ровно один метр.Чтобы распределить кубический метр воды, мы могли бы построить кубический ящик с длиной кромки ровно один метр. В этом ящике помещался кубический метр воды или любого другого вещества.

Более часто используемая единица объема - дециметр (0,1 м или 10 см). Куб с длиной ребер ровно один дециметр содержит объем в один кубический дециметр (дм 3 ). Литр (L) - более распространенное название кубического дециметра. Один литр составляет около 1,06 кварты. Кубический сантиметр ( 3 см) - это объем куба с длиной ребра ровно один сантиметр.Аббревиатура cc (от c ubic c entimeter) часто используется медицинскими работниками. Кубический сантиметр также называется миллилитром (мл) и составляет 1/1000 литра.

< Рисунок \ (\ PageIndex {3} \): (a) Относительные объемы показаны для кубов размером 1 м 3 , 1 дм 3 (1 л) и 1 см 3 (1 мл) (не в масштабе). (b) Диаметр десятицентовика сравнивается с длиной ребра куба размером 1 см 3 (1 мл).

Плотность

Мы используем массу и объем вещества, чтобы определить его плотность.Таким образом, единицы плотности определяются основными единицами массы и длины.

Плотность вещества - это отношение массы образца вещества к его объему. Единица измерения плотности в системе СИ - килограмм на кубический метр (кг / м 3 ). Однако для многих ситуаций это неудобная единица измерения, и мы часто используем граммы на кубический сантиметр (г / см 3 ) для плотности твердых веществ и жидкостей и граммы на литр (г / л) для газов. Хотя бывают исключения, большинство жидкостей и твердых тел имеют плотность примерно от 0.От 7 г / см 3 (плотность бензина) до 19 г / см 3 (плотность золота). Плотность воздуха около 1,2 г / л. В таблице \ (\ PageIndex {3} \) показаны плотности некоторых распространенных веществ.

Таблица \ (\ PageIndex {3} \): Плотности обычных веществ
Твердые вещества Жидкости Газы (при 25 ° C и 1 атм)
лед (при 0 ° C) 0.92 г / см 3 вода 1,0 г / см 3 сухой воздух 1,20 г / л
дуб (дерево) 0,60–0,90 г / см 3 этанол 0,79 г / см 3 кислород 1,31 г / л
железо 7,9 г / см 3 ацетон 0,79 г / см 3 азот 1,14 г / л
медь 9.0 г / см 3 глицерин 1,26 г / см 3 диоксид углерода 1,80 г / л
свинец 11,3 г / см 3 оливковое масло 0,92 г / см 3 гелий 0,16 г / л
серебро 10,5 г / см 3 бензин 0,70–0,77 г / см 3 неон 0,83 г / л
золото 19.3 г / см 3 ртуть 13,6 г / см 3 радон 9,1 г / л

Хотя есть много способов определить плотность объекта, возможно, самый простой метод включает в себя раздельное определение массы и объема объекта с последующим делением массы образца на его объем. В следующем примере масса определяется непосредственно путем взвешивания, а объем определяется косвенно путем измерения длины.

\ [\ mathrm {density = \ dfrac {mass} {volume}} \]

Пример \ (\ PageIndex {1} \)

Расчет плотности Золото - в кирпичах, слитках и монетах - веками было формой валюты. Чтобы обманом заставить людей платить за кирпич из золота, не вкладывая деньги в кирпич из золота, люди рассматривали возможность заполнения центров пустотелых золотых кирпичей, чтобы обмануть покупателей, заставив их думать, что весь кирпич - золото. Это не работает: свинец - плотное вещество, но его плотность не такая большая, как у золота, 19.3} \]

Упражнение \ (\ PageIndex {1} \)

  1. С точностью до трех знаков после запятой, каков объем куба ( 3 см) с длиной ребра 0,843 см?
  2. Если куб в части (а) состоит из меди и имеет массу 5,34 г, какова плотность меди с точностью до двух знаков после запятой?
Ответьте на

0,599 см 3 ;

Ответ б

8,91 г / см 3

Пример \ (\ PageIndex {2} \): Использование вытеснения воды для определения плотности

Это моделирование PhET иллюстрирует другой способ определения плотности с использованием вытеснения воды.Определите плотность красных и желтых блоков.

Раствор

Когда вы открываете моделирование плотности и выбираете Same Mass, вы можете выбрать один из нескольких 5,00 кг цветных блоков, которые вы можете бросить в резервуар, содержащий 100,00 л воды. Желтый блок плавает (он менее плотный, чем вода), а уровень воды поднимается до 105,00 л. Во время плавания желтый блок вытесняет 5,00 л воды, количество, равное весу блока. Красный блок тонет (он плотнее воды, плотность которой = 1.00 кг / л), а уровень воды поднимается до 101,25 л.

Красный блок, таким образом, вытесняет 1,25 л воды, количество, равное объему блока. Плотность красного блока:

\ [\ mathrm {density = \ dfrac {масса} {объем} = \ dfrac {5.00 \: кг} {1.25 \: L} = 4.00 \: кг / л} \]

Обратите внимание, что, поскольку желтый блок не полностью погружен в воду, вы не можете определить его плотность по этой информации. Но если удерживать желтый блок на дне емкости, уровень воды поднимется до 110.00 л, что означает, что теперь он вытесняет 10,00 л воды, а его плотность можно определить:

\ [\ mathrm {density = \ dfrac {масса} {объем} = \ dfrac {5.00 \: кг} {10.00 \: L} = 0.500 \: кг / л} \]

Упражнение \ (\ PageIndex {1} \)

Удалите все блоки из воды и добавьте зеленый блок в резервуар с водой, поместив его примерно посередине резервуара. Определите плотность зеленого блока.

Ответ

2,00 кг / л

Толщина

Ширина объекта также иногда определяется как толщина (T).Обычно это происходит, когда ширина объекта значительно меньше других размеров. Для измерения толщины требуется инструмент с высокой точностью, например штангенциркуль. Однако, если вы знаете площадь, массу и плотность вещества, вы можете рассчитать толщину.

Используйте эту формулу для расчета толщины: \ (\ mathrm {Thickness = \ dfrac {volume} {area}} \)

Чтобы найти объем, вам нужно изменить формулу плотности. \ (\ mathrm {volume = \ dfrac {mass} {density}} \)

Пример \ (\ PageIndex {2} \): расчет толщины

Кусок алюминиевой фольги имеет массу 0.018 г и по 5,0 см с каждой стороны. Какова толщина алюминия в сантиметрах, учитывая плотность алюминия 2,7 г / куб.

Раствор

\ (\ mathrm {толщина = \ dfrac {volume} {area}} \)

Сначала найдите объем фольги.

\ [\ mathrm {volume = \ dfrac {mass} {density} = \ dfrac {0.018 \: g} {2.7 \: g / cc} = 0.00667 \: cc} \]

Затем найдите область фольги.

\ [\ mathrm {area = 5.0 \: см \ times5.2} = 0,00027 \: см} \]

Сводка

Ученые используют производные единицы, такие как литры (для объема) и г / см. 3 (для плотности). Толщина - это способ выразить ширину объекта, когда этот размер невелик.

Ключевые уравнения

  • \ (\ mathrm {density = \ dfrac {mass} {volume}} \)
  • \ (\ mathrm {толщина = \ dfrac {volume} {area}} \)

Глоссарий

плотность
отношение массы к объему вещества или объекта
литр (л)
(также кубический дециметр) единица объема; 1 L = 1000 см 3
миллилитр (мл)
1/1000 литра; равно 1 см 3
секунд
Единица времени СИ
Единицы СИ (Международная система единиц)
стандартов, установленных международным соглашением в Международной системе единиц ( Le Système International d’Unités )
толщина
другой способ выразить ширину объекта, которая может быть вычислена путем деления объема объекта на площадь
объем
объем пространства, занимаемого объектом

Нахождение объема — Метод вытеснения воды | Глава 3: Плотность

  • Покажите учащимся пять стержней одинаковой массы, но разного объема.

    Покажите ученикам пять стержней и объясните, что все они имеют одинаковую массу. Затем возьмите самые длинные, средние и самые короткие стержни и напомните учащимся, что у них одинаковая масса.

    Попросите учащихся сделать прогноз:

    • Какой стержень самый плотный? Наименее плотный? Между?

    Студенты могут подумать, что, поскольку масса каждого стержня одинакова, объем каждого стержня должен иметь какое-то отношение к его плотности.Некоторые могут пойти еще дальше и заявить, что стержень наименьшего объема должен иметь наибольшую плотность, потому что такая же масса упакована в наименьший объем. Или что стержень с наибольшим объемом должен иметь наименьшую плотность, потому что та же масса распределена по наибольшему объему.

    Сообщите учащимся, что, как и кубики в предыдущем упражнении, им необходимо знать объем и массу каждого образца. Они также рассчитают плотность каждого образца и используют это значение, чтобы выяснить, из какого материала сделан каждый стержень.

  • Покажите анимацию и продемонстрируйте, как измерить объем с помощью метода вытеснения воды.

    Спроектируйте анимацию «Смещение воды».

    Воспроизведите анимацию, демонстрирующую метод вытеснения воды с помощью чашки с водой, градуированного цилиндра и стержня, как это будут делать ученики в задании. Используйте образец темно-серого пластика, чтобы учащиеся могли его лучше рассмотреть.

    Том

    1. Продемонстрируйте, что будут делать студенты, наливая воду из чашки в мерный цилиндр емкостью 100 мл, пока он не достигнет высоты, которая будет покрывать образец.Это «начальный уровень воды».
    2. Сообщите студентам, что поверхность воды в трубке не может быть полностью плоской. Вместо этого поверхность может иметь неглубокую U-образную форму, называемую мениском. При измерении считывайте линию прямо у основания мениска.

    3. Наклоните градуированный цилиндр и медленно опустите образец в воду. Держите градуированный цилиндр вертикально. Запишите уровень воды. Укажите, что это «последний уровень воды».”

    4. Скажите ученикам, что вы хотите узнать, насколько изменился уровень воды. Вычтите начальный уровень воды из конечного уровня воды, чтобы найти объем стержня.
    5. Объем пробы = конечный уровень воды - начальный уровень воды.

    6. Студенты могут быть сбиты с толку тем, что единица измерения объема в градуированном цилиндре - миллилитры (мл), когда на предыдущем уроке студенты вычисляли объем в кубических сантиметрах (см 3 ).Объясните учащимся, что 1 мл - это то же самое, что 1 см 3 . Нажмите овальную кнопку на первом экране анимации с пометкой «1 мл = 1 см 3 ».

    Спросите студентов:

    Когда вы помещаете образец в воду, почему уровень воды повышается?
    Объем, который занимает стержень, толкает или вытесняет воду. Единственное место, где может течь вода, - это вверх. Количество или объем вытесненной воды равен объему пробы.
    Равен ли объем пробы окончательному уровню воды?
    Нет. Студенты должны понимать, что объем стержня не равен уровню воды в градуированном цилиндре. Вместо этого объем стержня равен количеству воды, которое поднялось в градуированном цилиндре (количество вытесненной воды). Чтобы определить количество вытесненной воды, ученики должны вычесть начальный уровень воды (60 мл) из конечного уровня воды.
    Какие единицы следует использовать при записи объема пробы?
    Поскольку они будут использовать объем для расчета плотности, учащиеся должны записать объем образца в см. 3 .
    Масса
    Студенческим группам не нужно будет измерять массу стержней. Масса каждой удочки одинакова, 15 грамм, и она указана в их таблице на листе активности. Им нужно будет измерить объем каждого из пяти различных стержней и рассчитать их плотность. Учащиеся будут использовать свои значения плотности для идентификации каждого стержня.
    Плотность
    Продемонстрируйте, как рассчитать плотность (D = m / v) путем деления массы на объем.Обратите внимание, что ответ будет в граммах на кубический сантиметр (г / см 3 ).

    Раздайте по одному листу деятельности каждому учащемуся.

    Учащиеся записывают свои наблюдения и отвечают на вопросы о задании в листе действий. «Объясни это с помощью атомов и молекул» и «Возьми это». Дальнейшие разделы рабочего листа будут заполнены либо в классе, либо в группах, либо индивидуально, в зависимости от ваших инструкций. Посмотрите на версию листа с заданиями для учителя, чтобы найти вопросы и ответы.

    Дайте студентам время ответить на вопросы 1–5 на листе задания перед тем, как приступить к занятию.

  • Попросите учащихся вычислить плотность пяти различных стержней и использовать характерное свойство плотности, чтобы правильно их идентифицировать.

    Примечание. Плотность трех пластиков одинакова, поэтому учащиеся должны быть очень осторожны при измерении их объема методом вытеснения воды.Также сложно измерить объем самого маленького стержня. Намекните учащимся, что он составляет от 1,5 до 2,0 мл.

    Вопрос для расследования

    Можете ли вы использовать плотность, чтобы идентифицировать все пять стержней?

    Материалы для каждой группы

    • Набор из пяти разных стержней одинаковой массы
    • Градуированный цилиндр, 100 мл
    • Вода в стакане
    • Калькулятор

    Подготовка учителей

    • С помощью перманентного маркера отметьте пять стержней буквами A, B, C, D и E.Следите за тем, какая буква соответствует какому образцу, не сообщая учащимся. Если вы используете два или более наборов стержней, обязательно пометьте каждый образец из одного и того же материала одной и той же буквой.
    • После того, как группа обнаружит объем образца, она должна передать этот образец другой группе до тех пор, пока все группы не найдут объем всех пяти стержней.
    • Для самого длинного образца, который плавает, ученики могут использовать карандаш, чтобы аккуратно протолкнуть образец прямо под поверхность воды, чтобы измерить его полный объем.

    Процедура

    1. Объем
      1. Налейте достаточно воды из чашки в градуированный цилиндр, чтобы достичь высоты, покрывающей образец. Прочтите и запишите том.
      2. Слегка наклоните градуированный цилиндр и осторожно поместите образец в воду.
      3. Поставьте мерный цилиндр вертикально на стол и посмотрите на уровень воды. Если образец всплывает, используйте карандаш, чтобы осторожно протолкнуть верхнюю часть образца прямо под поверхность воды.Запишите количество миллилитров для этого конечного уровня воды.
      4. Найдите количество вытесненной воды, вычтя начальный уровень воды из последнего уровня. Этот объем равен объему цилиндра в см 3 .

      5. Запишите этот объем в таблицу на листе деятельности.
      6. Удалите образец, налив воду обратно в чашку и вынув образец из мерного цилиндра.
    2. Плотность
      1. Рассчитайте плотность по формуле D = m / v. Запишите плотность в (г / см 3 ).
      2. Обменивайтесь образцами с другими группами до тех пор, пока вы не измерите объем и не рассчитаете плотность всех пяти образцов.
        Таблица 2. Объем, масса и плотность для неизвестных A – H
        Образец Начальный уровень воды (мл) Конечный уровень воды (мл) Объем штанг (см 3 ) Масса (г) Плотность (г / см 3 )
        А 15.0
        B 15,0
        С 15,0
        Д 15.0
        E 15,0
    3. Определить образцы
      1. Сравните рассчитанные вами значения плотности со значениями в таблице. Затем напишите буквенное название для каждого образца в таблице.

    Примечание. Рассчитанные учащимися плотности могут не совпадать с плотностями, указанными в таблице. Во время работы учеников проверяйте их значения объема, чтобы убедиться, что они используют разницу между конечным и начальным уровнями воды, а не только конечный уровень.

    Таблица 3. Объем, масса и плотность для неизвестных A – H
    Материал Приблизительная плотность (г / см 3 ) Образец (буквы A – E)
    Латунь 8.8
    Алюминий 2,7
    ПВХ 1,4
    Нейлон 1,2
    Полиэтилен 0,94
  • Обсудите, подтверждают ли значения плотности учащихся их прогнозы с самого начала урока.

    Обсудите учащиеся значения плотности для каждого образца. Обратите внимание на то, что разные группы могут иметь разные значения плотности, но большинство значений близки к значениям в таблице.

    Спросите студентов:

    Каждая группа измерила объем одних и тех же образцов. По каким причинам группы могут иметь разные значения плотности?
    Студенты должны понимать, что небольшие неточности в измерении объема могут объяснить разницу в значениях плотности.Другая причина в том, что градуированный цилиндр сам по себе не идеален. Так что всегда есть некоторая неопределенность в измерениях.

    Напомните учащимся, что в начале урока они сделали прогноз относительно плотности малой, средней и длинной выборки. Студенты должны были предсказать, что самый длинный цилиндр имеет самую низкую плотность, самый короткий цилиндр имеет самую высокую плотность, а средний находится где-то посередине.

    Спросите студентов:

    Правильно ли было ваше предсказание относительно плотности этих трех образцов?
    Попросите учащихся взглянуть на свою таблицу со значениями массы, объема и плотности для каждого цилиндра.Попросите их найти взаимосвязь между объемом и плотностью. Студенты должны понимать, что самый короткий цилиндр имеет наибольшую плотность, а самый длинный цилиндр - самую низкую.
    Можно ли сказать, что если два образца имеют одинаковую массу, то образец с большим объемом будет иметь меньшую плотность?
    Да.
    Почему?
    Поскольку образцы имеют одинаковую массу, их объемы дадут вам представление об их плотности в соответствии с уравнением D = m / v.Если в знаменателе указано большее число для объема, плотность будет ниже.
    Справедливо ли сказать, что тот, у которого меньше объем, будет иметь более высокую плотность?
    Да.
    Почему?
    Если в знаменателе указано меньшее значение объема, плотность будет выше.
  • Попросите учащихся взглянуть на размер и массу атомов, чтобы объяснить, почему каждый образец имеет разную плотность.

    Спроецируйте изображение размера и массы атома.

    Скажите студентам, что эта диаграмма основана на периодической таблице элементов, но включает только первые 20 элементов из примерно 100. Показано представление атома для каждого элемента. Для каждого элемента атомный номер выше атома, а атомная масса ниже. Эта диаграмма особенная, потому что она показывает размер и массу атомов по сравнению с другими атомами.

    Примечание: учащиеся могут захотеть узнать больше о том, почему атомы имеют разные атомные номера и разные размеры.Эти вопросы будут рассмотрены в следующих главах, но вы можете сказать им, что атомный номер - это количество протонов в центре или ядре атома. Каждый элемент имеет определенное количество протонов в своих атомах, поэтому каждый элемент имеет свой атомный номер. Разницу в размерах объяснить немного сложнее. У атомов есть положительно заряженные протоны в ядре и отрицательно заряженные электроны, движущиеся вокруг ядра. На самом деле пространство, которое занимают электроны, составляет большую часть размера атома.По мере увеличения числа протонов в атоме увеличивается как его масса, так и сила его положительного заряда. Этот дополнительный положительный заряд притягивает электроны ближе к ядру, делая атом меньше. В следующем ряду атомы снова увеличиваются в размерах, потому что больше электронов добавляется в пространстве (энергетическом уровне) дальше от ядра.

    Сообщите учащимся, что они узнают больше о периодической таблице и атомах в главе 4. На данный момент все, на чем ученикам нужно сосредоточиться, - это размер и масса атомов.

    Скажите студентам, что разницу в плотности между маленькими, средними и большими образцами, которые они измерили, можно объяснить на основе атомов и молекул, из которых они сделаны.

    Проецировать изображение Полиэтилен (самый длинный стержень).

    Полиэтилен состоит из длинных молекул, состоящих только из атомов углерода и водорода. На диаграмме размера и массы атома масса углерода довольно мала, а масса водорода - самая низкая из всех атомов.Эти низкие массы помогают объяснить, почему полиэтилен имеет низкую плотность. Другая причина в том, что эти длинные тонкие молекулы неплотно упакованы вместе.

    Проецировать изображение Поливинилхлорид (стержень средней длины).

    Поливинилхлорид состоит из атомов углерода, водорода и хлора. Если вы сравните поливинилхлорид с полиэтиленом, вы заметите, что в некоторых местах, где есть атомы водорода в полиэтилене, есть атомы хлора. На диаграмме хлор имеет большую массу для своего размера.Это помогает сделать поливинилхлорид более плотным, чем полиэтилен. Плотность различных пластиков обычно обусловлена ​​разными атомами, которые могут быть связаны с углеродно-водородными цепями. Если это тяжелые атомы для своего размера, пластик будет более плотным; если они легкие для своего размера, пластик будет менее плотным.

    Спроецируйте изображение Латунь (самый короткий стержень).

    Латунь представляет собой комбинацию атомов меди и цинка. Медь и цинк появляются позже в периодической таблице, поэтому они не показаны в таблице, но они оба тяжелые для своего размера.Атомы также очень плотно упакованы. По этим причинам латунь более плотная, чем полиэтилен или поливинилхлорид.

  • Обсудите плотность кальция по сравнению с плотностью серы.

    Попросите учащихся сослаться на иллюстрацию кальция и серы на своих листах с заданиями. Объясните, что атом кальция больше и тяжелее атома серы. Но кусок твердой серы более плотный, чем твердый кусок кальция.Плотность серы составляет около 2 г / см 3 , а плотность кальция составляет около 1,5 г / см 3 .

    Спросите студентов:

    На основании того, что вы знаете о размере, массе и расположении атомов, объясните, почему образец серы более плотный, чем образец кальция.
    Даже несмотря на то, что атом серы имеет меньшую массу, чем атом кальция, гораздо больше атомов серы могут упаковываться вместе в определенном пространстве. Это дает серу большую массу на объем, чем кальций, что делает ее более плотной.
  • Плотность воды | Глава 3: Плотность

    Тебе это нравится? Не любить это? Пожалуйста, уделите время и поделитесь с нами своим мнением. Спасибо!

    Урок 3.3

    Ключевые понятия

    • Жидкости, как и твердые тела, имеют собственную характеристическую плотность.
    • Объем жидкости можно измерить непосредственно с помощью градуированного цилиндра.
    • Молекулы разных жидкостей имеют разный размер и массу.
    • Масса и размер молекул в жидкости, а также то, насколько плотно они упакованы вместе, определяют плотность жидкости.
    • Так же, как и твердое тело, плотность жидкости равна массе жидкости, деленной на ее объем; D = м / об.
    • Плотность воды 1 грамм на кубический сантиметр.
    • Плотность вещества одинакова независимо от размера образца.

    Сводка

    Учащиеся измеряют объем и массу воды, чтобы определить ее плотность. Затем они измеряют массу разных объемов воды и обнаруживают, что плотность всегда одинакова. Учащиеся составляют график зависимости между объемом и массой воды.

    Цель

    Студенты смогут измерять объем и массу воды и рассчитывать ее плотность. Студенты смогут объяснить, что, поскольку любой объем воды всегда имеет одинаковую плотность при данной температуре, эта плотность является характерным свойством воды.

    Оценка

    Загрузите лист активности учащегося и раздайте по одному учащемуся, если это указано в упражнении. Лист упражнений будет служить компонентом «Оценить» каждого плана урока 5-E.

    Безопасность

    Убедитесь, что вы и ваши ученики носите правильно подогнанные очки.

    материалов для каждой группы

    • Градуированный цилиндр, 100 мл
    • Вода
    • Весы с граммовой суммой (более 100 г)
    • Капельница

    Материалы для демонстрации

    • Вода
    • Два одинаковых ведра или большие емкости
    1. Проведите демонстрацию, чтобы представить идею о плотности воды.

      Материалы

      • Вода
      • Два одинаковых ведра или большие емкости

      Подготовка учителей

      Наполните одно ведро наполовину и добавьте примерно 1 стакан воды в другое.

      Процедура

      • Выберите ученика, который поднимет оба ведра с водой.
      • Спросите студента-добровольца, какое ведро имеет большую массу.

      Ожидаемые результаты

      Ведро с большим количеством воды имеет большую массу.

      Спросите студентов:

      В уроках 3.1 - Что такое плотность? и 3.2 - Метод вытеснения воды, плотность твердых тел определяется путем измерения их массы и объема. Как вы думаете, жидкость, такая как вода, может иметь плотность?
      Студенты должны понимать, что вода имеет объем и массу. Поскольку D = m / v, вода также должна иметь плотность.
      Как вы думаете, вы можете определить плотность жидкости, такой как вода?
      Ожидается, что на данный момент студенты не смогут полностью ответить на этот вопрос.Это сделано как начало расследования. Но студенты могут понять, что сначала им нужно каким-то образом определить массу и объем воды.
      Может ли и небольшое, и большое количество воды, которое поднял ваш одноклассник, иметь одинаковую плотность?
      Студенты могут указать, что ведро с большим количеством воды имеет большую массу, но больший объем. Ковш с меньшей массой имеет меньший объем. Таким образом, возможно, что разное количество воды может иметь одинаковую плотность.

      Раздайте каждому учащемуся лист с упражнениями.

      Учащиеся записывают свои наблюдения и отвечают на вопросы о задании в листе действий. «Объясни это с помощью атомов и молекул» и «Возьми это». Дальнейшие разделы рабочего листа будут заполнены либо в классе, либо в группах, либо индивидуально в зависимости от ваших инструкций. Посмотрите на версию листа с заданиями для учителя, чтобы найти вопросы и ответы.

    2. Обсудите со студентами, как найти объем и массу воды.

      Скажите студентам, что они попытаются найти плотность воды.

      Спросите студентов:

      Какие две вещи вам нужно знать, чтобы определить плотность воды?
      Студенты должны понимать, что им нужен как объем, так и масса пробы воды, чтобы определить ее плотность.
      Как можно измерить объем воды?
      Предложите учащимся использовать мерный цилиндр для измерения объема в миллилитрах.Напомните учащимся, что каждый миллилитр равен 1 см 3 .
      Как можно измерить массу воды?
      Предложите учащимся использовать весы для измерения массы в граммах. Скажите студентам, что они могут набрать массу, взвесив воду. Однако, поскольку вода - это жидкость, она должна быть в каком-то контейнере. Таким образом, чтобы взвесить воду, они должны взвесить и контейнер. Объясните учащимся, что им придется вычесть массу пустого градуированного цилиндра из массы цилиндра и воды, чтобы получить массу только воды.
    3. Попросите учащихся найти массу различных объемов воды, чтобы показать, что плотность воды не зависит от размера образца.

      Вопрос для расследования

      Имеет ли разное количество воды одинаковую плотность?

      Материалы для каждой группы

      • Градуированный цилиндр, 100 мл
      • Вода
      • Весы с граммовой суммой (более 100 г)
      • Капельница

      Процедура

      1. Найдите массу пустого градуированного цилиндра.Запишите массу в граммах в таблице на листе активности.
      2. Налейте 100 мл воды в мерный цилиндр. Постарайтесь быть максимально точными, убедившись, что мениск находится прямо на отметке 100 мл. Используйте пипетку, чтобы добавить или удалить небольшое количество воды.

      3. Взвесьте мерный цилиндр с водой. Запишите массу в граммах.
      4. Найдите массу только воды, вычтя массу пустого градуированного цилиндра.Запишите в таблицу массу 100 мл воды.
      5. Используйте массу и объем воды для вычисления плотности. Запишите в таблицу плотность в г / см 3 .
      6. Слейте воду, пока в мерный цилиндр не будет 50 мл воды. Если вы случайно вылили слишком много воды, добавляйте воду, пока не дойдете до 50 мл.
      7. Найдите массу 50 мл воды. Запишите массу в листе деятельности. Рассчитайте и запишите плотность.

      8. Затем слейте воду, пока в мерный цилиндр не будет 25 мл воды. Найдите массу 25 мл воды и запишите ее в таблицу. Рассчитайте и запишите плотность.
      Таблица 1. Определение плотности различных объемов воды.
      Объем воды 100 миллилитров 50 миллилитров 25 миллилитров
      Масса мерного цилиндра + вода (г)
      Масса пустого градуированного цилиндра (г)
      Масса воды (г)
      Плотность воды (г / см 3 )

      Ожидаемые результаты

      Плотность воды должна быть близка к 1 г / см 3 .Это верно для 100, 50 или 25 мл.

      Спросите студентов:

      Посмотрите на свои значения плотности на диаграмме. Кажется ли, что плотность разных объемов воды примерно одинакова?
      Помогите учащимся увидеть, что большинство различных значений плотности составляют около 1 г / см. 3 . Они могут задаться вопросом, почему не все их значения равны 1 г / см 3 . Одной из причин могут быть неточности в измерениях. Другая причина в том, что плотность воды меняется в зависимости от температуры.Вода наиболее плотная при 4 ° C и при этой температуре имеет плотность 1 г / см. 3 . При комнатной температуре около 20–25 ° C плотность составляет около 0,99 г / см 3 .
      Какова плотность воды в г / см3?
      Ответы учащихся могут быть разными, но в большинстве случаев их значения должны составлять около 1 г / см. 3 .
    4. Попросите учащихся построить график своих результатов.

      Помогите учащимся составить график данных из их листа деятельности.Ось X должна быть объемом, а ось Y - массой.

      Когда ученики наносят на график свои данные, должна быть прямая линия, показывающая, что по мере увеличения объема масса увеличивается на ту же величину.

    5. Обсудите наблюдения, данные и графики учащихся.

      Спросите студентов:

      Используйте свой график, чтобы найти массу 40 мл воды. Какова плотность этого объема воды?
      Масса 40 мл воды 40 грамм.Поскольку D = m / v и mL = cm 3 , плотность воды составляет 1 г / см 3 .
      Выберите объем от 1 до 100 мл. Используйте свой график, чтобы найти массу. Какова плотность этого объема воды?
      Независимо от того, весят ли учащиеся 100, 50, 25 мл или любое другое количество, плотность воды всегда будет 1 г / см. 3 .

      Скажите студентам, что плотность - это характерное свойство вещества. Это означает, что плотность вещества одинакова независимо от размера образца.

      Спросите студентов:

      Является ли плотность характерным свойством воды? Откуда вы знаете?
      Плотность - характерное свойство воды, потому что плотность любого образца воды (при той же температуре) всегда одинакова. Плотность 1 г / см 3 .
    6. Объясните, почему плотность воды любого размера всегда одинакова.

      Спроецировать изображение Плотность воды.

      Все молекулы воды имеют одинаковую массу и размер. Молекулы воды также расположены довольно близко друг к другу. Они упакованы одинаково во всей пробе воды. Таким образом, если объем воды имеет определенную массу, удвоенный объем будет иметь удвоенную массу, троекратный объем будет иметь трехкратную массу и т. Д. Независимо от того, какой размер образца воды вы измеряете, соотношение между массой и объемом всегда будет таким же. Поскольку D = m / v, плотность одинакова для любого количества воды.

      Спроектируйте анимацию «Жидкая вода».

      Молекулы воды всегда в движении. Но в среднем они все упакованы одинаково. Следовательно, соотношение между массой и объемом одинаково, а плотность одинакова. Это верно независимо от размера выборки или от того, где вы ее выбрали.

    7. Попросите учащихся подумать, совпадает ли плотность большого куска твердого вещества с плотностью меньшего куска.

      Дайте учащимся время для расчета плотности каждого из трех образцов, нарисованных на их листе с заданиями, и ответьте на соответствующие вопросы.

      Спросите студентов:

      Плотность жидкости одинакова независимо от размера образца. Может ли это быть верно и для твердых тел? Чтобы выяснить это, вычислите плотность каждого из трех образцов.
      Да. Плотность твердого вещества одинакова независимо от размера образца.
      Образец А имеет массу 200 г. Какова плотность образца А?
      • D = м / об
      • D = 200 г / 100 см 3
      • D = 2 г / см 3
      Если вы разрежете образец A пополам и посмотрите только на одну половину, вы получите образец B. Какова плотность образца B?
      Если учащиеся не знают, какова масса, скажите им, что это половина массы образца А.Поскольку образец A был 200 г, образец B составляет половину объема и, следовательно, половину массы (100 г).
      • D = м / об
      • D = 100 г / 50 см 3
      • D = 2 г / см 3
      Если разрезать образец B пополам, вы получите образец C. Какова плотность образца C?
      • D = м / об
      • D = 50 г / 25 см 3
      • D = 2 г / см 3
    Калькулятор плотности

    | Плотность, масса и объем

    Используйте этот калькулятор для преобразования между плотностью, массой и объемом.Плотность - это масса вещества на единицу объема. Несколько единиц доступны для каждого варианта расчета.

    Нравится? Поделитесь, пожалуйста,

    Пожалуйста, помогите мне распространить информацию, поделившись этим с друзьями или на своем веб-сайте / в блоге. Спасибо.

    Ссылка на сайт

    Заявление об ограничении ответственности: Несмотря на то, что для создания этого калькулятора были приложены все усилия, мы не можем несет ответственность за любой ущерб или денежные убытки, возникшие в результате или в связи с его использованием.Этот инструмент предназначен исключительно в качестве услуги для вас, пожалуйста, используйте его на свой страх и риск. Полный отказ от ответственности. Не используйте расчеты для всего, что может привести к гибели людей, деньгам, имуществу и т. Д. Из-за неточных расчетов.

    Расчет плотности

    Плотность материала с научной точки зрения определяется как его масса на единицу объема. Это также можно рассматривать как сжатие или сжатие вещество. При расчете плотности по массе и объему важно помнить, что на плотность могут влиять давление и температура, особенно если речь идет о газах.

    Калькулятор плотности использует формулу плотности: Плотность = Масса ÷ Объем . Чтобы вычислить плотность, нужно разделить массу на объем. Если вы введете в калькулятор две цифры массы и объема, он вернет плотность.

    Расчет массы по плотности и объему

    Чтобы вычислить массу, просто измените структуру формулы общей плотности. Умножьте показатель плотности на свой объем рисунок: m = ρ x V

    Часто люди хотят знать, как преобразовать объем в вес, надеясь, что это простое преобразование один к одному.И это по этой причине что я построил конвертер веса в объем и калькулятор кулинарии инструменты. Так что, пожалуйста, используйте эти инструменты, если вам нужно.

    Расчет объема по массе и плотности

    Чтобы вычислить объем, измените структуру формулы плотности, чтобы разделить значение массы на значение плотности: V = m / ρ

    Удельный объем: определение, формулы, примеры

    Удельный объем определяется как количество кубических метров, занимаемое одним килограммом вещества.Это отношение объема материала к его массе, равное обратной величине его плотности. Другими словами, удельный объем обратно пропорционален плотности. Удельный объем можно вычислить или измерить для любого состояния вещества, но он чаще всего используется в расчетах, связанных с газами.

    Стандартной единицей измерения удельного объема является кубический метр на килограмм (м 3 / кг), хотя он может быть выражен в миллилитрах на грамм (мл / г) или кубических футах на фунт ( футов 3 / фунт).

    Внутренний и Интенсивный

    «Удельная» часть определенного объема означает, что он выражается в единицах массы. Это внутреннее свойство материи, что означает, что оно не зависит от размера выборки. Точно так же удельный объем - это интенсивное свойство вещества, на которое не влияет то, сколько вещества существует или где оно было взято.

    Формулы удельного объема

    Для расчета удельного объема (ν) используются три общие формулы:

    1. ν = В / м где V - объем, а m - масса
    2. ν = 1 / ρ = ρ -1 где ρ - плотность
    3. ν = RT / PM = RT / P где R - постоянная идеального газа, T - температура, P - давление, M - молярность

    Второе уравнение обычно применяется к жидкостям и твердым телам, поскольку они относительно несжимаемы.Уравнение можно использовать при работе с газами, но плотность газа (и его удельный объем) может резко измениться при небольшом повышении или понижении температуры.

    Третье уравнение применимо только к идеальным газам или к реальным газам при относительно низких температурах и давлениях, приближающихся к идеальным газам.

    Таблица общих значений удельного объема

    Инженеры и ученые обычно обращаются к таблицам конкретных значений объема. Эти репрезентативные значения относятся к стандартной температуре и давлению (STP), то есть температуре 0 ° C (273.15 К, 32 ° F) и давлении 1 атм.

    Вещество Плотность Удельный объем
    (кг / м 3 ) 3 / кг)
    Воздух 1,225 0,78
    Лед 916,7 0,00109
    Вода (жидкость) 1000 0,00100
    Соленая вода 1030 0.00097
    Меркурий 13546 0,00007
    R-22 * 3,66 0,273
    Аммиак 0,769 1,30
    Двуокись углерода 1,977 0,506
    Хлор 2,994 0,334
    Водород 0,0899 11,12
    Метан 0.717 1,39
    Азот 1,25 0,799
    Пар * 0,804 1,24

    Вещества, отмеченные звездочкой (*), не относятся к STP.

    Поскольку материалы не всегда находятся в стандартных условиях, существуют также таблицы для материалов, в которых указаны значения удельного объема в диапазоне температур и давлений. Вы можете найти подробные таблицы для воздуха и пара.

    Использование определенного объема

    Удельный объем чаще всего используется в технике и термодинамических расчетах для физики и химии.Он используется для прогнозирования поведения газов при изменении условий.

    Рассмотрим герметичную камеру, содержащую заданное количество молекул:

    • Если камера расширяется, а количество молекул остается постоянным, плотность газа уменьшается, а удельный объем увеличивается.
    • Если камера сжимается, а количество молекул остается постоянным, плотность газа увеличивается, а удельный объем уменьшается.
    • Если объем камеры остается постоянным при удалении некоторых молекул, плотность уменьшается, а удельный объем увеличивается.
    • Если объем камеры остается постоянным при добавлении новых молекул, плотность увеличивается, а удельный объем уменьшается.
    • Если плотность увеличивается вдвое, ее удельный объем уменьшается вдвое.
    • Если удельный объем удваивается, плотность уменьшается вдвое.

    Удельный объем и удельный вес

    Если известны удельные объемы двух веществ, эту информацию можно использовать для расчета и сравнения их плотностей. Сравнение плотности дает значения удельного веса.Одно из применений удельного веса - предсказать, будет ли вещество плавать или тонуть при помещении на другое вещество.

    Например, если вещество A имеет удельный объем 0,358 см 3 / г, а вещество B имеет удельный объем 0,374 см 3 / г, обратное значение каждого значения даст плотность. Таким образом, плотность A составляет 2,79 г / см 3 , а плотность B составляет 2,67 г / см 3 . Удельный вес при сравнении плотности A и B равен 1.04 или удельный вес B по сравнению с A составляет 0,95. A плотнее, чем B, поэтому A погрузится в B или B будет плавать на A.

    Пример расчета

    Давление образца пара, как известно, составляет 2500 фунт-сила / дюйм 2 при температуре 1960 по Ренкину. Если газовая постоянная равна 0,596, каков удельный объем пара?

    ν = RT / P

    ν = (0,596) (1960) / (2500) = 0,467 дюйма 3 / фунт

    Источники

    • Моран, Майкл (2014). Основы инженерной термодинамики , 8-е изд. Вайли. ISBN 978-1118412930.
    • Сильверторн, Ди (2016). Физиология человека: комплексный подход . Пирсон. ISBN 978-0-321-55980-7.
    • Уокер, Джир (2010 г.) л. Основы физики, 9-е изд. Холлидей. ISBN 978-0470469088.

    Калькулятор плотности

    Калькулятор плотности поможет вам оценить соотношение между весом и объемом объекта.Эта величина, называемая плотностью, является одним из важнейших физических свойств объекта. Также легко измерить.

    Если вы хотите узнать, как найти плотность, продолжайте читать. Эта статья предоставит вам формулу плотности, на которой основан этот калькулятор. Вы также узнаете, как меняется плотность воды в разных обстоятельствах.

    Мы займемся этими вопросами:

    Как найти плотность

    1. Определите вес объекта. Например, стакан воды весит 200 граммов нетто (не считая стакана).
    2. Узнать объем объекта. В нашем примере это 200 см 3 .
    3. Разделите вес на объем. 200 г / 200 см 3 = 1 г / см 3
    4. При желании поменять единицу измерения. 1 г / см 3 = 1 (1/1000 кг) / (1/1000000) м 3 = 1000 кг / м 3

    Или воспользуйтесь нашим калькулятором плотности, чтобы сделать это проще простого!

    Самый быстрый способ определить плотность объекта - это, конечно, использовать наш калькулятор плотности.Чтобы произвести расчет, вам нужно знать несколько других значений для начала. Обратите внимание на вес и объем объекта. После ввода этих значений в калькулятор плотности вы получите результат в килограммах на кубический метр.

    Если все, что вам нужно, это преобразование между различными единицами измерения, просто щелкните единицы измерения плотности и выберите нужные единицы из списка. Если вашего устройства нет, вы можете использовать наш калькулятор преобразования плотности. Вставьте свой результат туда, инструмент преобразует его в:

    • Килограмм на кубический дециметр
    • Фунт на кубический фут
    • Фунтов на кубический ярд
    • фунтов на галлон США

    Иногда люди хотят перевести граммы в чашки.Если вы знаете плотность продукта, а также его вес в граммах, вы можете найти объем ингредиента в чашках.

    Позвольте нам добавить здесь немного кривой, напомнив вам, что если вы хотите рассчитать плотность пикселей на экране, это не тот калькулятор, который вам нужен, попробуйте этот.

    Формула плотности

    Другой способ рассчитать отношение веса к объему объекта - использовать формулу плотности. Расчет не слишком сложен, так как вам нужно выполнить всего одну операцию, чтобы найти его.

    Формула плотности выглядит следующим образом:

    D = м / об ,

    где:

    • D - плотность;

    • м - масса; и

    • v - том.

    Плотность воды

    Для большинства целей достаточно знать, что плотность воды составляет 1000 кг / м 3 . Однако, как и почти все материалы, его плотность изменяется с температурой.Однако у нас есть небольшая, но очень важная аномалия, когда дело касается воды. Хотя общее правило состоит в том, что с повышением температуры плотность снижается, а вода ведет себя по-разному в диапазоне от 0 ° C до 4 ° C.

    Если охладить воду от комнатной температуры, она становится все более плотной. Однако примерно при 4 ° C вода достигает максимальной плотности. Насколько это важно? Это значительно затрудняет полное замерзание озер зимой. Поскольку вода с температурой 4 ° C самая тяжелая, она падает на дно озера.Более холодная вода остается на поверхности и превращается в лед. Это явление в сочетании с низкой теплопроводностью льда помогает дну озера оставаться незамерзшим, чтобы рыба могла выжить. Именно этот принцип, по мнению ученых, помог зародиться на Земле. Если бы вода замерзла снизу вверх, то у жизни не было бы шанса.

    Есть и другие аспекты, влияющие на плотность воды. Он немного меняется, будь то водопроводная, пресная или соленая вода. Каждая растворенная частица в водоеме влияет на его плотность.

    Что такое плотность?

    Плотность материала - это количество массы на единицу объема . Материал с более высокой плотностью будет весить больше, чем другой материал с более низкой плотностью, если они занимают такой же объем.

    Какова формула плотности?

    Формула для плотности - это масса объекта, деленная на его объем . В форме уравнения это d = m / v , где d - это плотность , , m - масса , , а v - объем , объекта.Стандартные единицы - кг / м³.

    Какая планета имеет самую низкую плотность?

    Из восьми планет Солнечной системы Сатурн имеет самую низкую плотность - 687 кг / м³ . Это намного меньше плотности воды при 1000 кг / м³. Итак, если бы вы могли поместить Сатурн в водоем, он бы плавал на градусов!

    Какой элемент имеет наибольшую плотность при стандартной температуре и давлении?

    Осмий - самый плотный элемент периодической таблицы, встречающийся в природе, с плотностью 22 590 кг / м³ .В сочетании с другими металлами он используется для изготовления кончиков перьев перьевых ручек, электрических контактов и в других областях применения с высокой степенью износа.

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *