 |
Je to fyzikální veličina označující hmotnost jednotkového objemu látky. Jako příklad lze uvést pokladničku. Když je bez peněz, je lehká. Pak do ní postupně vhazujete mince a pokladnička je stále těžší, přitom ale svůj objem nezměnila. Změnila se její průměrná hustota.
Hustota je odvozená fyzikální veličina. Udává, jakou hmotnost má jednotkový objem látky. Například hustota vody je 1 000 kilogramů na metr krychlový. To znamená, že voda o objemu 1 m3 váží 1 000 kg.
Hmotnost 1 litru vody je přibližně 1 kg. Hmotnost 1 litru slunečnicového oleje je asi 0,9 kg. Olej je tedy lehčí než voda, proto na ní plave.
Hustota se označuje řeckým písmenem ρ (ró) a hlavní jednotkou je kilogram na metr krychlový. Zapisujeme: ρ = 1 kg/m3
Další jednotkou je gram na centimetr krychlový (g/cm3). Když víme, že hustota stříbra je 10,5 g/cm3, znamená to, že 1 cm3 stříbra váží 10,5 g.
Princip hustoty je například u vody v rybníce. Nejdříve zamrzá na povrchu, kdežto u dna je stabilně kapalná. U dna je teplota vody i v zimě 4 °C, to má největší hustotu. Říkáme tomuto jevu anomálie vody. Led je lehčí, proto plave na hladině a izoluje vodu pod sebou od mrazu. To je důležité i pro živočichy ve vodě žijící.
Mrtvé moře je jezero, které se nachází na hranici mezi Izraelem a Jordánskem. Obsahuje velké množství minerálů a soli. Je to nejníže položené slané jezero na světě, nachází se v nadmořské výšce 420 metrů pod hladinou moře. Jeden litr vody z Mrtvého moře obsahuje 250 g soli. Obsah soli je zde 9x větší než v moři. Hustota vody v Mrtvém jezeře je 1 240 kg/m3 oproti hustotě vody 1 000 kg/m3. V Mrtvém moři se proto na hladině udržíte i bez plavání, stačí si lehnout na jeho hladinu a nechat se unášet.
1 kg/m3 = 0,001 g/cm3
Měření hustoty kapalin
Hustota kapalin se měří zařízením zvaným areometry neboli hustometry. Je to těleso ve tvaru baňky, které je opatřeno stupnicí, která udává hustotu kapaliny. Princip fungování spočívá v tom, že zařízení má ve spodní části zátěž a zbytek trubice vyplňuje vzduch. Po ponoření do kapaliny je hustoměr nadnášen silou, která je rovna tíze kapaliny stejného objemu, jako je ponořená část tělesa. Čím více se trubice se vzduchem ponoří pod hladinu zkoumané kapaliny, tím více kapalina, v níž je ponořen, celý hustoměr nadlehčuje. Čím je hustota kapaliny nižší, tím hlouběji se hustoměr ponoří.
Pro přesnější měření hustoty se používá pyknometr nebo Mohr-Westfalovy váhy či vibrační hustoměry.
Výpočet hustoty
Pro výpočet hustoty používáme vzorec:
ρ = m : V neboli ρ = m / V
Příklad:
Vypočítejte hustotu předmětu, jehož objem je 6 cm3 a hmotnost 53,76 g.
V = 6 cm3
m = 53,46 g
ρ = ? g/cm3
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ρ = m : V
ρ = 53,76 : 6
ρ = 8,96 g/cm3
Příklad
V odměrném válci byla voda o objemu 80 ml. Do válce jsme vhodili kuličku a hladina se zvedla na hodnotu 100 ml. Kuličku je vytáhli, osušili a zvážili. Její hmotnost je 5,4 dg. Jaká je její hustota?
V = 100 ml – 80 ml = 20 ml = 20 cm3
m = 5,4 dg = 54 g
ρ = ? g/cm3
--------------------------------------------------------------
ρ = m : V
ρ = 54 g : 20 cm3
ρ = 2,7 g/cm3
2,7 g/cm3 = 2 700 kg/m3.
Pro výpočet fyzikálních veličin používáme tzv. pomocný trojúhelník, kde v jeho horní části je jedna veličina a v dolní jsou dvě veličiny. Neznámou veličinu zakryjeme rukou. Tato veličina bude ve vzorci před znakem =. Když zbylé dvě veličiny budou v trojúhelníku ležet vedle sebe, budeme je násobit. Když budou nad sebou, budeme je dělit.
Komentáře
Okomentovat