Pin
Send
Share
Send


Voda je téměř nestlačitelná. Ale trochu to komprimuje; před tlakem, který voda dosáhne hustoty 1 000 000 kg / m, trvá tlaky asi 400 kPa nebo 4 atmosféry3 při jakékoli teplotě.

Geologové a mineralogové často používají relativní hustotu, aby pomohli určit minerální obsah horniny nebo jiného vzorku. Gemologové jej používají jako pomůcku při identifikaci drahokamů. Důvodem, proč se měří relativní hustota z hlediska hustoty vody, je to, že je to nejjednodušší způsob, jak ji měřit v terénu. Hustota je v zásadě definována jako hmotnost vzorku dělená jeho objemem. S nepravidelně tvarovanou horninou může být obtížné přesně změřit objem. Jedním ze způsobů je vložit do odměrného válce naplněného vodou a zjistit, kolik vody se vytlačí. Relativní hustota se snadněji a snadněji měří bez měření objemu. Jednoduše suspendujte vzorek z jarní stupnice a zvážte ho pod vodou. Následující vzorec pro měření měrné hmotnosti:

kde

G je relativní hustota,
W je hmotnost vzorku (měřeno v librách, newtonech nebo nějaké jiné jednotce síly),
F je síla měřená ve stejných jednotkách, zatímco byl vzorek ponořen.

Uvědomte si, že s touto technikou je obtížné měřit relativní hustoty menší než jedna, protože za tímto účelem se musí značka F změnit, vyžadující měření sestupné síly potřebné k udržení vzorku pod vodou.

Další praktická metoda používá tři měření. Vzorek minerálu se zváží do sucha. Poté se nádoba naplněná vodou až po okraj zváží a znovu se zváží se ponořeným vzorkem poté, co vytlačená voda přeteče a odstraní se. Odečtením posledního odečtu od součtu prvních dvou odečtů se získá hmotnost vytlačené vody. Výsledkem relativní hustoty je hmotnost suchého vzorku dělená hmotností vytlačené vody. Tato metoda pracuje s váhami, které nemohou snadno pojmout suspendovaný vzorek, a také umožňuje měření vzorků, které jsou méně husté než voda. Povrchové napětí vody může zabránit přetečení významného množství vody, což je obzvláště problematické pro ponoření malých předmětů. Řešením by bylo použití nádoby na vodu s co nejmenšími ústy.

Specifická hmotnost vody

Měrná hmotnost je definována jako poměr měrné hmotnosti materiálu ke měrné hmotnosti destilované vody. (S = měrná hmotnost materiálu / měrná hmotnost vody). To znamená, že pokud je měrná hmotnost přibližně 1 000, pak je měrná hmotnost materiálu blízká měrné hmotnosti vody. Pokud je měrná hmotnost velká, znamená to, že měrná hmotnost materiálu je mnohem větší než měrná hmotnost vody a pokud je měrná hmotnost malá, znamená to, že měrná hmotnost materiálu je mnohem menší než měrná hmotnost vody. Specifická hmotnost plynu je obecně definována porovnáním měrné hmotnosti vzduchu při teplotě 20 stupňů Celsia a absolutního tlaku 101,325 kPa, přičemž hustota je 1,205 kg / m.3. Specifická gravitace je bez jednotky.

Měrná hmotnost bioplynu == Hustota bioplynu při 50% podílu metanu je 1,227 kg / m3. Proto je měrná hmotnost bioplynu 1,227.

Ledviny a měrná hmotnost ==

Úlohou ledvin v člověku je pomáhat tělu při jeho odstraňování tělesných toxinů. Tělo účinně vylučuje tyto toxiny močením a úlohou ledvin je soustředit tolik toxinů, kolik je možné, do nejmenšího množství moči, aby se zajistilo účinnější emise. Měrná hmotnost moči je měření hustoty těchto minerálů a toxinů v moči ve vztahu k hustotě vody; v podstatě měrná hmotnost měří koncentraci solutů v roztoku.

Tělo vytváří v každém okamžiku nespočet toxinů. V ledvinách jsou tyto toxiny rozpuštěny ve vodě, takže je tělo může odfiltrovat močením. Zdravá ledvina použije méně tekutin k odstranění těchto toxinů pro podporu koncentrace tekutin. V nezdravé ledvině však může být zapotřebí více vody k rozpuštění těchto toxinů.

Tak je tomu u osoby se selháním ledvin. Osoba s tímto problémem by vypila více vody, aby vysvětlila nadměrnou ztrátu vody a jeho měrná hmotnost by byla nižší. Pokud ledviny selhávají po delší dobu, bylo by zapotřebí více vody, aby se koncentrovalo stejné množství moči. Hladiny toxinů v těle by vzrostly a nakonec by člověk nemohl držet krok s množstvím vody potřebné k vylučování toxinů. Rostoucí hladiny toxinů v těle nezvyšují měrnou hmotnost v moči, protože tyto toxiny se neprojevují v moči, která je stále silně naředěna. Moč bude mít stejnou fixní gravitaci bez ohledu na příjem vody.

Snížená měrná hmotnost se může objevit také u diabetiků, kteří postrádají anti-diuretický hormon. Tento hormon obecně posílá do krevního řečiště přiměřené množství tekutin a pro močení je k dispozici méně vody. Nedostatek ADH by zvýšil objem vody v ledvinách. Osoba s tímto problémem by mohla močit až patnáct nebo dvacet litrů denně s nízkou měrnou hmotností. Dalším důsledkem, který má za následek nízkou měrnou hmotnost, je poškození ledvinových kanálků a již nemohou absorbovat vodu. Takový případ by také měl za následek vyšší objem vody v moči.

Vysoká měrná hmotnost je nejčastěji známkou dehydratace. Pokud člověk odešel bez vody na jeden den, jeho hladina vody v jeho krvi se sníží a jeho mozek signalizuje uvolnění anti-diuretického hormonu, který přesměruje vodu z moči do krevního řečiště. Přirozeně by menší objem kapaliny pro močení se stejným množstvím toxinů měl za následek vyšší měrnou hmotnost - vyšší hustotu rozpuštěných látek. Existují také další případy, kdy by mohla být zvýšena měrná hmotnost. Při snížení krevního tlaku ledvin se musí tepna kompenzovat jinými tekutinami. Voda je reabsorbována do krevního řečiště, aby se vyrovnal objem krve a následně se snížil objem vody v moči. Protože se voda také používá k regulaci tělesné teploty, když se tělesná teplota zvýší, je v ledvinách méně vody, protože se používá k potu.

Při testování specifické hustoty je třeba si uvědomit, že enzymy nebo barviva použitá v diagnostických testech mohou zvýšit specifickou hmotnost. Vzorek prezentovaný v celé zprávě naznačuje, že když se zvýší objem moči, měrná hmotnost se sníží. To lze logicky pochopit na základě kognitivního vědomí, že když existuje stejné množství solutu ve dvou roztocích, roztok s větší kapalinou bude méně hustý než roztok menší kapaliny. Jak bylo uvedeno výše, měrná hmotnost měří koncentrační hladiny rozpuštěné látky v roztoku, ergo roztok většího objemu má nižší měrnou hmotnost.

Hustota látek

Snad nejvyšší známé hustoty je dosaženo v neutronové hvězdné hmotě (neutronium). Singularita ve středu černé díry, podle obecné relativity, nemá žádný objem, takže její hustota není definována.

Nejhustší přirozeně se vyskytující látkou na Zemi je iridium, asi 22650 kg / m3. Protože však tento výpočet vyžaduje pevný teoretický základ a rozdíl mezi iridiem a osmiem je tak malý, není definitivně možné tvrdit, že jeden nebo druhý je hustší.

Tabulka mas různých látek:

LátkaHustota v kg / m3Částice na metr krychlovýIridium226501.06 × 1029Osmium226107,16 × 1028Platinum214506,62 × 1028Zlato (0 ° C) 19300,90 × 1028Tungsten192506,31 × 1028Uran190504,82 × 1028Mercury135804,08 × 1028Palladium120236,8 × 1028Lead113403,3 × 1028Stříbro104905,86 × 1028Copper89608,49 × 1028Iron78708,49 × 1028Steel7850Tin73103,71 × 1028Titan45075,67 × 1028Diamond35001.75 × 1029Basalt3000Granite2700Aluminium27006.03 × 1028Graphite22001.10 × 1029Hořčík 17404,31 × 1028PVC1300Vodní voda (15 ° C) 1025Voda (25 ° C) 9983,34 × 1028Led (0 ° C) 9173,07 × 1028Polyethylen910Etylalkohol7901,03 × 1028Benzín730 Kapalný vodík684,06 × 1028Aerogel3any plyn0,0446násobek průměrné molekulové hmotnosti (vg / mol), tedy mezi 0,09 a ca. 13,1 (při 0 ° C a 1 atm), například vzduch (0 °), (25 °) 1,29, 1,17
Hustota vzduchu ρ vs. teplota ° CT ve ° Cρ v kg / m3- 101.341- 51.31601.293+ 51.269+ 101.247+ 151.225+ 201.204+ 251.184+ 301.164

Všimněte si nízké hustoty hliníku ve srovnání s většinou ostatních kovů. Z tohoto důvodu jsou letadla vyrobena z hliníku. Také si všimněte, že vzduch má nenulovou, i když malou hustotu. Airgel je nejlehčí pevná látka na světě.

Poznámky

  1. ↑ Daniel Harris, Kvantitativní chemická analýza, 4. vydání, 36, W. H. Freeman and Company, New York, 1995. ISBN 9780716728818

Pin
Send
Share
Send