Körpervolumenberechnungen sind ein wichtiger Teil der Physiklehre. Eine wichtige Frage ist die Frage, wie man das Volumen findet, wenn die Masse und die Dichte des Körpers bekannt sind. Denn wenn man die Masse und die Dichte kennt, kann man berechnen, welches Volumen der Körper einnimmt, was in vielen praktischen Situationen nützlich sein kann.
Dazu gibt es eine spezielle Formel zur Berechnung des Körpervolumens. Es basiert auf dem Verhältnis zwischen Masse, Dichte und Volumen. Die Formel klingt so: Das Volumen ist gleich dem Körpergewicht dividiert durch seine Dichte. Wenn Sie die Masse als M, die Dichte als ρ ("po" wird gelesen) und das Volumen als V bezeichnen, kann die Formel wie folgt geschrieben werden: V = M / ρ.
Zum besseren Verständnis geben wir Beispiele für die Berechnung des Volumens nach bekannter Masse und Dichte. Stellen wir uns vor, wir haben eine Metallkugel mit einem Gewicht von 500 Gramm und einer Dichte von 10 g /cm3. Wie finde ich sein Volumen? Wir verwenden die Formel: V = M / ρ. Wir ersetzen die bekannten Größen: V = 500 g / 10 g / cm3. Wir führen Berechnungen durch und erhalten über
Grundbegriff
Um das Körpervolumen anhand einer bekannten Masse und Dichte zu berechnen, müssen Sie einige grundlegende Konzepte kennen:
- Masse - dies ist ein numerisches Merkmal der Menge an Substanz im Körper. Wird in Kilogramm (kg) gemessen.
- Dichte - dies ist der Wert, der das Verhältnis des Körpergewichts zu seinem Volumen charakterisiert. Wird in Kilogramm pro Kubikmeter (kg/m3) gemessen.
- Umfang - dies ist eine Messgröße, die die Größe eines Körpers im dreidimensionalen Raum kennzeichnet. Das Volumen wird in Kubikmetern (m3) gemessen.
Sie können die Formel verwenden, um das Volumen eines Körpers anhand einer bekannten Masse und Dichte zu berechnen:
Volumen = Masse / Dichte
Wenn beispielsweise das Körpergewicht 2 kg beträgt und die Dichte 4 kg / m3 beträgt, kann das Volumen anhand der Formel berechnet werden:
Volumen = 2 kg / 4 kg/m3 = 0,5 m3
Berechnungsformel
Umfang der Körper kann bestimmt werden, wenn seine Masse und Dichte bekannt sind. Die Formel für die Volumenberechnung lautet wie folgt:
Volumen = Masse / Dichte
Um die Berechnungen durchzuführen, müssen Sie das Körpergewicht in Kilogramm und die Dichte in Kilogramm pro Kubikmeter kennen.
Wenn beispielsweise das Körpergewicht 2 kg beträgt und die Dichte 5 kg / m3 beträgt, kann das Körpervolumen wie folgt berechnet werden:
Volumen = 2 kg / 5 kg/m3 = 0,4 m3
Das Körpervolumen beträgt somit 0,4 Kubikmeter.
Beispiele für Berechnungen
Betrachten wir einige Beispiele für die Volumenberechnung, wenn die Masse und Dichte einer Substanz bekannt sind:
Beispiel 1:
Die Masse der Substanz beträgt 500 g und ihre Dichte beträgt 2,5 g / cm3. Um das Volumen zu finden, verwenden wir die Formel:
Volumen = Masse / Dichte
Volumen = 500g / 2,5g/cm3 = 200 cm3
Somit beträgt das Volumen dieser Substanz 200 cm3.
Beispiel 2:
Lassen Sie die Masse der Substanz 1,5 kg betragen und ihre Dichte beträgt 3,0 g / cm3. Dann kann das Volumen wie folgt gefunden werden:
Volumen = Masse / Dichte
Volumen = 1,5 kg / 3,0g/cm3 = 500 cm3
Somit beträgt das Volumen dieser Substanz 500 cm3.
Beispiel 3:
Angenommen, die Masse einer Substanz beträgt 1000 mg (oder 1 g) und ihre Dichte beträgt 10 kg / m3. Für die Berechnung des Volumens wird die Formel verwendet:
Volumen = Masse / Dichte
Volumen = 1 g / 10 kg/m3 = 0,1 m3
Somit beträgt das Volumen dieser Substanz 0,1 m3.
Änderung der Dichte
Die Dichte einer Substanz kann sich ändern, wenn sich ihre Temperatur oder ihr Druck ändern. Überlegen Sie, wie Sie die Dichteänderung berechnen können, wenn sich die Temperatur oder der Druck ändern.
Wenn sich die Temperatur ändert, kann sich die Dichte der Substanz nach der Formel ändern:
- - dichte der Substanz bei Temperatur ;
- - dichte der Substanz bei Temperatur ;
- - der Temperaturkoeffizient der volumetrischen Ausdehnung des Stoffes.
Wenn sich der Druck ändert, kann sich die Dichte der Substanz nach der Formel ändern:
- - dichte der Substanz unter Druck ;
- - dichte der Substanz unter Druck ;
- - koeffizient der Kompressibilität des Stoffes.
Wenn Sie also die Anfangsdichte einer Substanz und die Koeffizienten oder kennen, können Sie die Änderung der Stoffdichte berechnen, wenn sich die Temperatur oder der Druck ändern.
Die Tabelle enthält die Werte für den Temperaturkoeffizienten der Volumenausdehnung und den Kompressibilitätsfaktor für bestimmte Stoffe:
| Substanz | Temperaturkoeffizient der volumetrischen Ausdehnung, , Zu -1 | Kompressibilitätsfaktor, , Pa -1 |
|---|---|---|
| Wasser | 2.07 × 10 -4 | 46 × 10 9 |
| Kupfer | 5.1 × 10 -6 | 165 × 10 9 |
| Aluminium | 2.4 × 10 -5 | 75 × 10 9 |
Die Verwendung dieser Formeln ermöglicht es Ihnen, die Änderung der Stoffdichte bei verschiedenen physikalischen Experimenten und Berechnungen zu berücksichtigen.
