Густину речовини можна визначити, розділивши масу тіла на його об’єм. Один із способів — виміряти об’єм тіла за допомогою градуйованої склянки з водою, а потім зважити тіло для визначення його маси. Поділивши масу на об’єм, отримаємо густину речовини.
2. Чому густина газів менша за густину рідин і густину твердих тіл?
Густина газів менша за густину рідин і твердих тіл, оскільки молекули в газах розташовані на значно більших відстанях одна від одної. Це означає, що в одиниці об’єму газу міститься менше молекул, ніж у рідинах або твердих тілах, що й призводить до меншої густини.
3. У циліндрі під поршнем міститься кисень. Поршень опускають. Поясни, як змінюється: а) маса газу; б) об’єм газу; в) густина газу
а) Маса газу не змінюється, оскільки кількість молекул кисню залишається незмінною.
б) Об’єм газу зменшується, оскільки поршень стискає кисень, зменшуючи простір, який він займає.
в) Густина газу збільшується, оскільки при зменшенні об’єму кількість молекул на одиницю об’єму зростає.
ДІЙ
РОЗВ’ЯЖИ ЗАДАЧІ
1. З двох тіл однакового об’єму друге має в 7 разів меншу масу, ніж перше. У якого тіла маса одиниці об’єму речовини більша? У скільки разів?
Дано: m2m1=7 V1=V2=V
ρ2ρ1−?
Розв’язання:
Густину речовини визначаємо за формулою:
ρ=Vm
Знайдемо відношення густин:
ρ2ρ1=V2m2V1m1
Оскільки V1=V2=V, то:
ρ2ρ1=m2m1
За умовою задачі m2m1=7, отже:
ρ2ρ1=7
Відповідь: густина першого тіла у 7 разів більша за густину другого тіла.
2. Об’єм металевого виробу — 50 см³, а його маса — 355 г. Обчисли густину цього металу. Який метал має таку густину?
Дано: m=355г V=50см3
ρ−?
Розв’язання:
Густина визначається за формулою:
ρ=Vm
ρ=50см3355г=7,1см3г=7100м3кг
З таблиці 9.1 дізнаємося, що цинк має таку густину.
Відповідь: 7100м3кг, цинк
3. Яка густина рідини, 125 л якої мають масу 100 кг?
Дано: m=100кг V=125л=0,125м3
ρ−?
Розв’язання:
Густина визначається за формулою:
ρ=Vm
ρ=0,125м3100кг=800м3кг
Відповідь: 800м3кг
4. Обчисли масу тіла, об’єм якого 250 см³, а густина речовини, з якої його виготовлено, дорівнює 11 300.
Оскільки густина фігурки (1010 кг/м³) набагато менша за густину срібла (10 500 кг/м³),можна зробити висновок, що фігурка не є суцільною і, ймовірно,
містить порожнини або зроблена з іншого матеріалу.
Відповідь: Не суцільна
8. Скільки молекул міститься в 1 м³ води, якщо маса однієї молекули — 3⋅10−26 кг .
Дано: m0=3⋅10−26кг V=1м3 ρвода=1000кг/м3
N−?
Розв’язання:
Визначаємо масу води за формулою:
m=ρV
Підставляємо значення:
m=1000кг/м3⋅1м3=1000кг
Визначаємо кількість молекул в 1 м³ води за формулою:
N=m0m
Підставляємо значення:
N=3⋅10−26кг1000кг
Виконуємо розрахунок:
N=3⋅10−261000=31000⋅1026=3,333⋅1028
Округлюємо результат до двох значущих цифр:
N≈3,3⋅1028
Відповідь: 3,3⋅1028 молекул
9. Алюмінієвий циліндр масою 1,35 кг повністю занурили в посудину, до країв наповнену спиртом. Якою є маса спирту, що вилився?
Дано: mал=1,35кг ρал=2700кг/м3 ρсп=800кг/м3
mсп−?
Розв’язання:
Об’єм циліндра можна виразити через його масу та густину:
V=ρалmал=27001,35=0,0005м3
Об’єм спирту, що витіснений, дорівнює об’єму циліндра,
тому масу витісненого спирту можна знайти за формулою:
mсп=Vал⋅ρсп
Обчислюємо масу спирту:
mсп=0,0005м3⋅800кг/м3=0,4кг
Відповідь: 0,4 кг
10. Визнач масу порожнистого куба, виготовленого з латуні, якщо товщина стінок — 2 см, а довжина ребра — 8 см.
Дано: ρ=8500кг/м3 a=8см=0,08м d=2см=0,02м
m−?
Розв’язання:
Спочатку визначимо об’єм порожнистого куба. Для цього нам потрібно обчислити різницю між об’ємом зовнішнього куба
та об’ємом внутрішньої порожнини.
Відповідь: Маса порожнистого куба становить 3,8 кг.
11. Яка довжина мідного дроту, змотаного в моток із середнім діаметром 0,5 м, якщо маса дроту становить 22 кг, а діаметр дроту — 2 мм? Скільки приблизно витків дроту в мотку?
Знаходимо довжину одного витка мотка як довжину кола діаметром D:
l0=πD=3,14⋅0,5м=1,57м
Кількість витків знайдемо за формулою:
N=l0l=1,57м786м≈500
Відповідь: 500 витків
12. У посудині, маса якої 150 г, міститься 75 мл води. У посудину опустили п’ять однакових тіл (вода з посудини не виливається). Загальна маса посудини (з водою й тілами) становить 310 г. Визнач об’єм кожного тіла, якщо густина речовини, з якої вони виготовлені, 4 г/см³