Masė, tūris, temperatūra ir tankis

Masė ir tūris atsako į skirtingus klausimus

Masė ir tūris yra skirtingi dydžiai. Svarstyklės pateikia masės rodmenį pagal savo matavimo principą ir kalibravimą. Svoris yra su gravitacija susijusi jėga; jo SI vienetas yra niutonas, o kilogramas yra masės vienetas. Įprastoje laboratorinio darbo ataskaitoje nurodykite išmatuotą masę, o ne nepastebimai pereikite nuo masės prie jėgos ar atvirkščiai.

Tūris apibūdina užimamą trimatę erdvę. Skysčio tūrio rodmuo priklauso nuo matavimo priemonės ir rodmens nuskaitymo būdo. Indas su padalomis ir kalibruotas tūrinis indas skirti skirtingoms paskirtims. Atlikdami tikrą matavimą, laikykitės tai priemonei nustatytos metodikos, įskaitant temperatūros sąlygas ir skysčio ribos nuskaitymo būdą. Mažiausia pažymėta padala nėra išsamus neapibrėžties įvertis.

Naudokite to paties mėginio masę ir tūrį

Tankis yra masė, padalyta iš tūrio: ρ=m/V. Graikiška raidė ρ, tariama „ro“, žymi tankį; m yra masė, o V – tūris. Išgalvoto mėginio masės rodmuo yra 18.0 g, o tūris – 6.0 mL. Apskaičiuotas jo tankis yra 18.0/6.0=3.0 g/mL. Šis santykis apibūdina tą mėginį užfiksuotomis sąlygomis.

Jei vienalytės medžiagos kiekį padvigubinate nekeisdami jos sąlygų, ir masė, ir tūris padvigubėja, o tankis lieka toks pat. Tai apibūdina tinkamą vienalytį mėginį, o ne kiekvieną mišinį ar porėtą objektą. Atskirkite medžiagos tankį nuo piltinio tankio, kurį nustatant įskaitomos ertmės tarp grūdelių. Visada klauskite, koks tūris buvo įskaičiuotas.

Temperatūros skalėms reikia poslinkio

Kai temperatūros rodmuo yra 20.0 °C, pridėjus tikslų 273.15 poslinkį gaunama nesuapvalinta perskaičiuota vertė 293.15 K. Pateikiant rezultatą pradine 0.1 laipsnio skiriamąja geba, gaunama maždaug 293.2 K; išlaikykite pradinę matavimo neapibrėžtį. Skalių sąryšis yra T/K=t/°C+273.15. Kelvinas žymimas K, be laipsnio ženklo. Celsijaus ir kelvino temperatūros intervalai yra vienodo dydžio: 5 °C padidėjimas yra 5 K padidėjimas. Jų nuliniai taškai skiriasi.

273.15 poslinkis yra tikslus; 20.0 °C temperatūros rodmuo vis tiek yra riboto glaudumo matavimas su neapibrėžtimi. Nepagrįstai nedidinkite pasitikėjimo matavimu vien todėl, kad perskaičiavus gaunama daugiau skaitmenų. Taip pat atskirkite temperatūrą nuo šilumos: temperatūra apibūdina šiluminę būseną; šiluma yra dėl temperatūrų skirtumo perduodama energija.

Tankis – nuo sąlygų priklausantis požymis

Temperatūra ir slėgis gali paveikti tankį, ypač dujų. Todėl naudinga tankio vertė pateikiama kartu su medžiaga ar mėginiu, faze ir svarbiomis sąlygomis. Lentelėje vienai temperatūrai pateiktos vertės nereikėtų laikyti universalia savybe, galiojančia visomis aplinkybėmis. Sudėties ar vidinio porėtumo pokyčiai taip pat gali būti reikšmingi.

Išmatuotas tankis, artimas atskaitos vertei, gali padėti pagrįsti medžiagos nustatymą, tačiau vien jo retai pakanka tapatybei įrodyti. Skirtingų medžiagų tankiai gali būti panašūs, o mišiniai gali turėti tokį patį santykį. Tankį vertinkite kartu su kitais tinkamais duomenimis ir matavimo neapibrėžtimi. Aritmetiniai skaičiavimai, matavimas ir teiginys apie tapatybę yra atskiri žingsniai.

Išnagrinėti pavyzdžiai

Pabandykite patys

1. Kuris yra masės matavimo vienetas: kilogramas ar niutonas?

   Rodyti atsakymą ir paaiškinimą

   Kilogramas.

   Niutonas yra jėgos matavimo vienetas. Masė ir gravitacinė jėga yra susijusios, tačiau tai skirtingi dydžiai.

2. Apskaičiuokite tankį, kai masė yra 15 g, o tūris – 5 mL.

   Rodyti atsakymą ir paaiškinimą

   3 g/mL.

   Padalykite masę iš to paties mėginio tūrio.

3. Celsijaus skalės nulinį tašką, 0 °C, išreikškite kelvinais. Ar tai reiškia nulinę absoliučiąją temperatūrą?

   Rodyti atsakymą ir paaiškinimą

   273.15 K; tai nereiškia nulinės absoliučiosios temperatūros.

   Celsijaus ir Kelvino skalių nuliniai taškai skiriasi. Perskaičiuojant Celsijaus laipsnius į kelvinus, pridedamas tikslus poslinkis.

4. Mėginio tankis sutampa su viena žinyne nurodyta verte. Ar tai įrodo jo cheminę tapatybę?

   Rodyti atsakymą ir paaiškinimą

   Ne.

   Kitų medžiagų ar mišinių tankis gali būti panašus, be to, reikia patikrinti sąlygas ir neapibrėžtį.

Ką verta įsidėmėti

• Masė, jėga, tūris ir temperatūra yra skirtingi dydžiai.
• Tankiui apskaičiuoti naudojama nurodyto mėginio masė ir atitinkamas tūris nurodytomis sąlygomis.
• Perskaičiuojant Celsijaus laipsnius į kelvinus, pridedamas tikslus poslinkis.
• Savybės matavimas gali padėti nustatyti medžiagos tapatybę, bet neleidžia jos nustatyti vienareikšmiškai.