Ang tiyak na dami ay isang katangian na masinsinang pag-aari ng bawat elemento o materyal. Ito ay tinukoy sa matematika bilang ang ugnayan sa pagitan ng lakas ng tunog na nasakop ng isang tiyak na halaga (isang kilo o isang gramo); sa madaling salita, ito ay katumbas ng density.
Ipinapahiwatig ng density kung magkano ang timbang ng 1 mL ng bagay (likido, solid, gas, o isang homogenous o heterogenous na halo), habang ang tukoy na dami ay tumutukoy sa dami na sumasakop sa 1 g (o 1 kg) nito. Sa gayon, nalalaman ang kapal ng isang sangkap, sapat na upang makalkula ang gantimpala upang matukoy ang tiyak na dami nito.
Ano ang tinutukoy ng salitang "tiyak"? Kung ang anumang pag-aari ay sinasabing tiyak, nangangahulugan ito na ipinahayag bilang isang function ng masa, na pinapayagan ang pagbabagong-anyo nito mula sa isang malawak na pag-aari (na nakasalalay sa masa) sa isang masinsinang (tuloy-tuloy sa lahat ng mga punto sa system).
Ang mga yunit na karaniwang ipinahayag sa tukoy na dami ay (m 3 / Kg) o (cm 3 / g). Gayunpaman, bagaman ang pag-aari na ito ay hindi nakasalalay sa masa, nakasalalay ito sa iba pang mga variable, tulad ng insidente ng temperatura o presyon sa sangkap. Nagdudulot ito ng isang gramo ng sangkap upang makasakop ng mas maraming dami sa mas mataas na temperatura.
Ng tubig
Sa unang imahe maaari mong makita ang isang patak ng tubig na halos ihalo sa ibabaw ng likido. Dahil ito ay natural na sangkap, ang masa nito ay sumasakop sa lakas ng tunog tulad ng iba pa. Ang dami ng macroscopic na ito ay isang produkto ng lakas ng tunog at mga pakikipag-ugnayan ng mga molekula nito.
Ang molekula ng tubig ay may kemikal na formula H 2 O, na may isang molekular na masa na humigit-kumulang 18g / mol. Ang mga densidad na ibinibigay nito ay nakasalalay din sa temperatura, at sa isang macroscale ang pamamahagi ng mga molecule nito ay itinuturing na homogenous hangga't maaari.
Sa mga halaga ng density ρ sa isang temperatura T, upang makalkula ang tiyak na dami ng likidong tubig ito ay sapat na upang mailapat ang sumusunod na pormula:
v = (1 / ρ)
Ito ay kinakalkula sa pamamagitan ng pag-eksperimento sa pagtukoy ng density ng tubig gamit ang isang pycnometer at pagkatapos ay isinasagawa ang pagkalkula ng matematika. Sapagkat ang mga molekula ng bawat sangkap ay naiiba sa bawat isa, kung gayon ang nagreresultang tiyak na dami.
Kung ang density ng tubig sa isang malawak na saklaw ng temperatura ay 0.997 kg / m 3 , ang tiyak na dami nito ay 1.003 m 3 / kg.
Mula sa hangin
Ang hangin ay isang homogenous na gas na pinaghalong, higit sa lahat na binubuo ng nitrogen (78%), na sinusundan ng oxygen (21%) at sa wakas ng iba pang mga gas sa kapaligiran ng lupa. Ang density nito ay isang expression ng macroscopic ng lahat ng pinaghalong mga molekula, na hindi nakikipag-ugnay nang mahusay at kumalat sa lahat ng mga direksyon.
Dahil ang sangkap ay ipinapalagay na tuluy-tuloy, ang pagkalat nito sa isang lalagyan ay hindi nagbabago ng komposisyon nito. Muli, sa pamamagitan ng pagsukat ng density sa inilarawan na mga kondisyon ng temperatura at presyon, matutukoy ng isang tao kung anong dami ng 1 g ng pagsakop ng hangin.
Yamang ang tiyak na dami ay 1 / ρ, at ang ρ ay mas maliit kaysa sa tubig, kung gayon ang tiyak na dami nito ay mas malaki.
Ang paliwanag para sa katotohanang ito ay batay sa mga pakikipag-ugnay ng molekular ng tubig laban sa hangin; ang huli, kahit na sa kaso ng kahalumigmigan, ay hindi pinapayagan maliban kung napapailalim ito sa sobrang malamig na temperatura at mataas na presyon.
Mula sa singaw
Sa ilalim ng parehong mga kondisyon, ang isang gramo ng singaw ay sakupin ang isang dami na mas malaki kaysa sa isang gramo ng hangin? Ang hangin ay mas matindi kaysa sa tubig sa phase ng gas, sapagkat ito ay isang halo ng mga gas na nabanggit sa itaas, hindi katulad ng mga molekula ng tubig.
Dahil ang tiyak na lakas ng tunog ay ang kabaligtaran ng density, ang isang gramo ng singaw ay sumasakop ng higit na dami (ito ay hindi gaanong siksik) kaysa sa isang gramo ng hangin.
Ang mga pisikal na katangian ng singaw bilang isang likido ay mahalaga sa maraming mga pang-industriya na proseso: sa loob ng mga heat exchangers, upang madagdagan ang kahalumigmigan, malinis na makinarya, bukod sa iba pa.
Maraming mga variable na dapat isaalang-alang kapag paghawak ng maraming dami ng singaw sa loob ng mga industriya, lalo na tungkol sa mga mekanika ng likido.
Nitrogen
Tulad ng natitirang mga gas, ang density nito ay nakasalalay sa presyon (hindi tulad ng mga solido at likido) at sa temperatura. Kaya, ang mga halaga para sa tiyak na dami nito ay magkakaiba ayon sa mga variable na ito. Samakatuwid ang pangangailangan upang matukoy ang tiyak na dami nito upang maipahayag ang system sa mga tuntunin ng masinsinang mga katangian.
Kung walang mga pang-eksperimentong halaga, sa pamamagitan ng molekulang pangangatuwiran, mahirap ihambing ang density ng nitrogen sa iba pang mga gas. Ang molekum ng nitrogen ay linear (N≡N) at ang tubig ay angular.
Yamang ang isang "linya" ay sumasakop ng mas kaunting dami kaysa sa isang "boomerang", kung gayon ang nitrogen ay maaaring asahan na mas madidilim kaysa sa tubig sa pamamagitan ng kahulugan ng density (m / V). Gamit ang isang density ng 1.2506 Kg / m 3 , ang tiyak na dami sa mga kondisyon kung saan ang halagang ito ay sinusukat ay 0.7996 m 3 / Kg; ito ay lamang ang gantimpala (1 / ρ).
Ng mainam na gas
Ang perpektong gas ay isang sumusunod sa equation:
P = nRT / V
Makikita na ang equation ay hindi isaalang-alang ang anumang variable tulad ng molekular na istraktura o dami; hindi rin isinasaalang-alang kung paano nakikipag-ugnayan ang mga molekula ng gas sa bawat isa sa isang puwang na tinukoy ng system.
Sa isang limitadong hanay ng mga temperatura at panggigipit, lahat ng mga gas ay "kumikilos" pareho; para sa kadahilanang ito ay may bisa sa ilang mga lawak upang ipalagay na sinusunod nila ang perpektong equation ng gas. Kaya, mula sa equation na ito, maraming mga katangian ng mga gas ang maaaring matukoy, kasama na ang tiyak na dami.
Upang malutas ito, kinakailangan upang maipahayag ang equation sa mga tuntunin ng mga variable na density: masa at dami. Ang mga mol ay kinakatawan ng n, at ito ang mga resulta ng paghati sa masa ng gas sa pamamagitan ng molekular na masa (m / M).
Ang pagkuha ng variable na mass m sa equation, kung nahahati ito sa dami, maaaring makuha ang density; Mula dito, sapat na upang i-clear ang density at pagkatapos ay "flip" sa magkabilang panig ng ekwasyon. Sa pamamagitan nito, natukoy ang tiyak na dami.
Ang imahe sa ibaba ay naglalarawan ng bawat isa sa mga hakbang upang makarating sa pangwakas na pagpapahayag ng tiyak na dami ng isang perpektong gas.
Mga Sanggunian
- Wikipedia. (2018). Tiyak na dami. Kinuha mula sa: en.wikipedia.org
- Pag-aaral.com. (Agosto 21, 2017). Ano ang Tiyak na Dami? - Kahulugan, Formula at Yunit Kinuha mula sa: study.com
- POT. (Mayo 5, 2015). Tiyak na dami. Kinuha mula sa: grc.nasa.gov
- Michael J. Moran & Howard N. Shapiro. (2004). Mga pundasyon ng mga teknikal na thermodynamics. (2nd Edition). Editoryal na Reverté, pahina 13.
- Yunit 1: Mga konsepto ng thermodynamics. . Kinuha mula sa: 4.tecnun.es
- TLV. (2018). Pangunahing Aplikasyon para sa singaw. Kinuha mula sa: tlv.com