công thức tính khối lượng riêng

Bài tập tính khối lượng riêng của một chất đã không còn là xa lạ với môn hóa học, vật lý. Vậy khối lượng riêng là gì? Công thức tính khối lượng riêng của một chất như thế nào và các phương pháp xác định khối ra sao? Tất cả câu trả lời sẽ có trong bài viết dưới đây.

1. Khối lượng riêng là gì?

Khối lượng riêng (mật độ khối lượng) là một thuật ngữ chỉ đại lượng thể hiện đặc tính về mật độ khối lượng trên một đơn vị thể tích của vật chất đó. Nó được tính bằng thương số của khối lượng – m – của vật làm bằng chất đó (ở dạng nguyên chất) và thể tích – V – của vật.

Khối lượng riêng là gì?

>>>> Tham khao thêm: Hóa chất công nghiệp

2. Công thức tính khối lượng riêng

Khối lượng riêng của một chất trong vật được xác định bằng khối lượng của một thể tích vô cùng nhỏ nằm tại vị trí đó và chia cho thể tích vô cùng nhỏ này.

Đơn vị của khối lượng riêng là kilogam trên mét khối (kg/m3) (theo hệ đo lường chuẩn của quốc tế). Ngoài ra còn có đơn vị là gam trên centinmet khối (g/cm3).

Người ta tính khối lượng riêng của một vật nhằm xác định các chất cấu tạo nên vật đó, bằng cách đối chiếu kết quả của các chất đã được tính trước đó với bảng khối lượng riêng.

• Công thức tính khối lượng riêng

D = m/V

Trong đó: D là khối lượng riêng (kg/cm3), m là khối lượng của vật (kg) và V là thể tích (m3).

Trong trường hợp chất đó là đồng chất thì khối lượng riêng tại mọi vị trí đều giống nhau và tính bằng khối lượng riêng trung bình.

• Công thức tính khối lượng riêng trung bình

Khối lượng riêng trung bình của một vật thể bất kỳ được tính bằng khối lượng chia cho thể tích của nó, thường kí hiệu là ρ

ρ = m/V

3. Bảng khối lượng riêng của một chất

• Khối lượng riêng của chất lỏng nước , mật ong , xăng , dầu hỏa …

Khối lượng riêng của nước được tính toán trong một môi trường nhất định. Cụ thể giá trị này được tính với điều kiện nước nguyên chất ở trong nhiệt độ 4 độ C và hiện nay, người ta quy định khối lượng riêng của nước là Dnước = 1000kg/m3.

Thông thường, các loại vật chất rắn sẽ xảy ra hiện tượng giãn nở thể tích ở nhiệt độ cao, còn nhiệt độ giảm thì thể tích thu lại. Thế nhưng, đối với nước, khi ở dưới nhiệt độ 0 độ C, nước sẽ bị đóng băng/đông đá khiến thể tích tăng lên và khối lượng riêng của nước giảm. Cụ thể, khối lượng riêng của nước đá là Dnước = 920kg/m3.

Theo nhiệt độ, ta sẽ có bảng khối lượng riêng của nước cụ thể như sau:

Nhiệt độ

Mật độ (tại 1 atm)

°C

°F

kg/m³

0.0

32.0

999.8425

4.0

39.2

999.9750

10.0

50.0

999.7026

15.0

59.0

999.1026

17.0

62.6

998.7779

20.0

68.0

998.2071

25.0

77.0

997.0479

37.0

98.6

993.3316

100

212.0

958.3665

Khối lượng riêng của một số chất lỏng khác

Loại chất lỏng

Khối lượng riêng

Mật ong

1,36 kg/ lít

Xăng

700 kg/m3

Dầu hỏa

800 kg/m3

Rượu

790 kg/m3

Nước biển

1030 kg/m3

Dầu ăn

800 kg/m3

• Khối lượng riêng không khí

Mật độ của không khí

Khối lượng riêng của không khí ở 0 độ C là 1,29 kg/m3.

Khối lượng riêng của không khí ở 100 độ C là 1,85 kg/m3.

• Khối lượng riêng của chất rắn

STT

Chất rắn

Khối lượng riêng (kg/m3)

1

Chì

11300

2

Sắt

7800

3

Nhôm

2700

4

Đá

(Khoảng) 2600

5

Gạo

(Khoảng) 1200

6

Gỗ

Gỗ xẻ nhóm II, III

1000

Gỗ xẻ nhóm IV

910

Gỗ xẻ nhóm V

770

Gỗ xẻ nhóm VI

710

Gỗ xẻ nhóm VII

670

Gỗ xẻ nhóm VIII

550

Gỗ sến xẻ mới

770-1280

Gỗ sến xẻ khô

690-1030

Gỗ dán

600

Gỗ thông xẻ khô

480

7

Sứ

2300

8

Bạc

10500

9

Vàng

19031

10

Kẽm

6999

11

Đồng

8900

12

Inox

Inox 309S/310S/316(L)/347

7980

Inox 201 /202/301/302/303/304(L)/305/321

7930

Inox 405/410/420

7750

Inox 409/430/434

7750

13

Thiếc

7100

4. Trọng lượng riêng là gì?

Trọng lượng của một mét khối của một chất nào đó được gọi là trọng lượng riêng của chất đó. Đơn vị đo trọng lượng riêng: N/m3(Niutơn trên mét khối).

Trọng lượng riêng của vật thể được tính bằng công thức như sau: d= P/V

Trong đó: d là trọng lượng riêng (N/m³), P là trọng lượng (N) và V là thể tích (m³).

5. Sự khác nhau giữa khối lượng riêng và trọng lượng riêng

Trọng lượng riêng là trọng lượng của một mét khối vật chất. Trọng lượng riêng KHÁC khối lượng riêng.

Sự khác nhau thể hiện bởi công thức:

Trọng lượng riêng = Khối lượng riêng x 9,81 (Đơn vị đo trọng lượng riêng là N/m³).

6. Các phương pháp xác định khối lượng riêng của một chất là gì

• Sử dụng tỷ trọng kế

Để xác định khối lượng riêng của một chất là gì, người ta sử dụng tỷ trọng kế.

Tỷ trọng kế là dụng cụ thí nghiệm được làm bằng thủy tinh, hình trụ, một đầu có gắng quả bóng, bên trong chứa thủy ngân hoặc kim loại nặng để giúp tỷ trọng kế đứng thẳng. Nó chỉ có thể đo chất làm mát, chất chống đông cho Ethylene Glycol. Đối với Propylene Glycol nồng độ lớn hơn 70 %, không thể dùng tỷ trọng kế để đo do trên 70 %, trọng lượng riêng giảm. Nhiệt độ chuẩn của tỷ trọng kế là 20 o C.

– Tiến hành đo trọng lượng của vật bằng lực kế.

– Xác định thể tích của vật bằng bình chia độ hoặc các vật dụng tương đương.

– Sử dụng công thức tính tổng quát để tính khối lượng riêng của vật đó. Nếu vật đó là đồng chất và tinh khiết thì khối lượng riêng chính là khối lượng riêng của chất đó.

Hình ảnh lực kế

7. Ứng dụng của khối lượng riêng trong thực tiễn

Khối lượng riêng được ứng dụng phổ biến trong thực tiễn như sau:

– Trong công nghiệp cơ khí: Khối lượng riêng được xem là các yếu tố cần xét để chọn vật liệu cần lưu ý về yếu tố khối lượng riêng.

– Trong vận tải đường thuỷ, nó được dùng để tính tỷ trọng dầu, nhớt, nước để phân bổ vào các két sao cho phù hợp để tàu được cân bằng.

8. Bài tập áp dụng công thức tính khối lượng riêng

Bài 1: Một hộp sữa ông thọ có khối lượng 0.397 kg, thể tích 0.32 m3. Xác định khối lượng riêng của sữa chứa trong hộp.

Lời giải:

Ta có m = 0.397 kg, V = 0.00032 m3

=> Khối lượng riêng của sữa là D = m/V = 0.397/0.00032 = ≈ 1240.6 (kg/m3)

Bài 2: Biết 10 lít cát có khối lượng 15 kg

1. Tính thể tích của 1 tấn cát

2. Tính trọng lượng của 1 đống cát 3m3

Lời giải:

1. Khối lượng riêng của cát: D=m/V=15/0.01=1500 (kg/m3)

Thể tích 1 tấn cát : V=m/V=1000/1500=0.667 (m3)

2. Trọng lượng 1 đống cát 3m3: P=d x V = 10 x 1500 x 3 = 45000 N

Hy vọng với những chia sẻ từ VIETCHEM về khối lượng riêng là gì? Cách tính khối lượng riêng của một chất ở trên, các bạn đã phần nào có thêm những kiến thức hữu ích để học môn hóa học, vật lý tốt hơn.

XEM THÊM:

>>> Định luật bảo toàn khối lượng là gì? Công thức tính và ý nghĩa

>>> Công thức tính nồng độ phần trăm, ví dụ minh họa