Khối lượng riêng là gì? Công thức tính khối lượng riêng (chi tiết nhất)

Bài viết Khối lượng riêng là gì? Công thức tính khối lượng riêng với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Khối lượng riêng là gì? Công thức tính khối lượng riêng.

Khối lượng riêng là gì? Công thức tính khối lượng riêng (chi tiết nhất)

1. Khối lượng riêng là gì?

1.1. Khối lượng là gì?

Khối lượng là một đặc tính vật lý vừa là thước đo khả năng chống lại gia tốc của nó( sự thay đổi trạng thái chuyển động của nó) khi một lực ròng được áp dụng ( Lực ròng là tổng tất cả các lực tác dụng lên một vật. ).Nó đồng thời cũng quyết định lực hút của vật này lên vật khác.

1.2. Khối lượng riêng là gì?

Khối lượng riêng hay còn được gọi là mật độ khối lượng là một đặc tính về mật đọ khối lượng trên một đơn vị thể tích của vật đó. Đó là đại lượng được đo bằng thương số giữa khối lượng của một vật làm bằng chất đó và thể tích của vật đó.

2. Công dụng của khối lượng riêng là gì?

● Khối lượng riêng là khối lượng riêng của một đơn vị thể tích vật chất. Nó có ý nghĩa chung là so sánh khối lượng, mức đọ nặng nhẹ của vật thể này đối với vật thể khác.

● Trong công nghiệp cơ khí, khối lượng riêng được xem là yếu tố quan trọng để chọn vật liệu.

● Trong vận tải đường thủy, khối lượng riêng được dùng để tính tỷ trọng các thành phần nước, dầu, nhớt để phân bổ cho hợp lý vào các tàu để được cân

3. 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 chia cho thể tích vô cùng nhỏ này.

Đơn vị của khối lượng riêng là kilogam trên mét khối ( $kg/c{m}^3$) theo hệ đo lường chuẩn theo hệ SI. Ngoài ra người ta còn sử dụng đơn vị là gam trên centimet khối $g/c{m}^3$.

Trong thực tế người ta xác định khối lượng riêng của một vật nhằm xác định chính xác các chất cấu tạo nên vật đó. Qua đó bằng cách đối chiếu kết quả các chất đã được tính trước đó bằng khối lượng riêng. Từ đó có thể xác định được chất cấu tạo

● Công thức tính khối lượng riêng: $D=\frac{m}{V}$

Trong đó :

●D là khối lượng riêng( $kg/c{m}^3$)

● m là khối lượng của vật (kg)

● V là thể tích ( $c{m}^3$ )

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

- Khối lượng riêng trung bình của một vật được tính bằng thương số giữa khối lượng và thể tích của nó thường được ký hiệu là p( đọc là "rô" )

$p=\frac{m}{V}$

Trong đó :

● p là khối lượng riêng trung bình

● m là khối lượng vật

● V là thể tích

● Theo quy ước tỷ lệ mật độ hoặc khối lương riêng của một chất nào đó so với mật độ hoặc khối lượng riêng của nước là 4 độ C thì được gọi là tỷ khối hoặc tỷ trọng của chất đó.

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

4.1. 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: $N/m^3$ ( Niu-tơn trên mét khối)

Trọng lượng riêng của vật thể được tính bằng công thức: $d=\frac{P}{V}$

Trong đó:

● d: trọng lượng riêng( $N/m^3$)

● p: trọng lượng (N)

● V: thể tích( m3)

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

● Trọng lượng riêng = Khối lượng riêng x 9.81

● Khối lượng riêng cần thiết để tính toán và so sánh mật độ của các chất. Từ việc so sánh mật độ sẽ mang lại giá trị cho trọng lượng riêng. MỘt số ứng dụng của trọng lượng riêng là dự đoán khi một chất đó có thể nổi hay chìm khi đặt trên một chất khác.

5. Phương pháp xác định khối lượng riêng của một chất

5.1. Sử dụng tỷ trọng kế

● Tỷ trọng kế là dụng cụ thí nghiệm được dùng làm từ thủy tinh, có hình trụ, một đầu được gắn một quả bóng, ở bên trong có chứa thủy ngân hoặc kim loại nặng giúp cho dụng cụ này thẳng đứng.

● Tỷ trọng kế chỉ có thể đo chất làm mát, chất chống đông cho Ethylene glycol. Đối với Propylenen Glycol có nồng độ lớn hơn70% thì không dùng tỷ trọng kế để đo do lúc này trọng lượng riêng sẽ giảm.

● Đối với tỷ trọng kế nhiệt độ chuẩn là 20 độ C.

5.2. Sử dụng lực kế

Lực kế là dụng cụ dùng để đo lực. Việc đo này sử dụng trong nghiên cứu và phát triển, phòng thí nghiệm, chất lượng, sản xuất và môi trường thực địa. Có hai loại lực kế hiện nay: Lực kế cơ học và lực kế kỹ thuật số. Đồng hồ đo lực thường đo áp suất theo mức tăng ứng suất và các yếu tố phụ khác.

Sử dụng lực kế để:

● Tiến hành đo trọng lượng của vật bằng lực kế

● Xác định thể tích bằng bình chia độ hoặc các vật dụng tương đương

● Sử dụng công nghệ 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.

6. Bài tập khối lượng riêng

Câu 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: $D=\frac{m}{V}=\frac{0,397}{0,00032}\approx 1240,6\left(kg/m^3\right)$

Câu 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: $D=\frac{m}{V}=\frac{15}{0,01}=1500\left(kg/m^3\right)$

Thể tích 1 tấn cát : $V=\frac{m}{V}=\frac{1000}{1500}=0,667\left(m^3\right)$

2. Trọng lượng 1 đống cát 3m³: $P=d.V=\mathrm{10.1500.3}=45000N$

Câu 3: Khối lượng riêng của nhôm = 2700 kg/m³, sắt = 7800 kg/m³, chì = 11300 kg/m³, đá = 2600 kg/m³. Cho số liệu của một khối đồng chất có thể tích 300 cm3, nặng 810 đó là chất nào dưới đây.

Lời giải:

Đổi thể tích: $300c{m}^3=0,0003m^3.810g=0,81kg$

Dựa vào công thức tính khối lượng riêng: $D=\frac{m}{V}=\frac{0,81}{0,0003}=2700kg/m^3$

Câu 4: Cho hai loại khối kim loại chì và sắt, với điều kiện sắt có khối lượng gấp đôi chì. Khối lượng riêng của sắt và chỉ lần lượt sẽ là: $D_1=7800kg/m^3,D_2=11300kg/m^3$ . Hãy tính thể tích giữa sắt và chì.

Lời giải:

Đặt $m_1$ , $V_1$ là khối lượng và thể tích của sắt

Đặt $m_2$ , $V_2$ là khối lượng và thể tích của chì

Ta có: $m_1=D_1.V_1$ ; $m_2=D_2.V_2$

Mà $m_1=2m_2\Rightarrow D_1.V_1=2D_2.V_2\Rightarrow \frac{V_1}{V_2}=\frac{2D_2}{D_1}=2,9$

Câu 5: Sữa có khối lượng tịnh 387 gam, thể tích 0,314 lít, hỏi trọng lượng riêng của sữa là bao nhiêu?

Lời giải:

Đổi 397g = 0,397 kg, 0,314 lít = 0,000314 m³

Ta có: $d=\frac{P}{V}=\frac{10.0,397}{0,000314}=12643N/m^3$

Xem thêm các bài viết để học tốt môn Vật Lí sách mới hay, chi tiết khác:

• Lực là gì? Công thức tính lực

• Vận tốc dòng nước là gì? Công thức tính vận tốc dòng nước

• Dòng điện cảm ứng là gì? Công thức tính dòng điện cảm ứng

• Cảm kháng là gì? Công thức tính cảm kháng

• Tụ điện là gì? Công thức tính tụ điện

• Chu kì con lắc đơn là gì? Công thức tính chu kì con lắc đơn

---