Mật độ được xác định với mật độ của khối lượng và mật độ định lượng. Tại bài viết này, chúng tôi cân nhắc và tìm hiểu về mật độ của khối lượng, hay còn được gọi là khối lượng riêng. Mời bạn đọc tìm hiểu thông qua bài viết dưới đây.
Mật độ khối lượng là gì?
Mật độ khối lượng hay còn được gọi là khối lượng riêng, khối lượng riêng là khối lượng của một chất trên một đơn vị thể tích, nó cho thấy mật độ của vật liệu đó trên một đơn vị cụ thể. Mật độ là một đại lượng thể hiện mức độ chặt chẽ của các vật chất với nhau. Mật độ được ký hiệu là chữ p nhỏ latinh “ρ”.
Công thức tính mật độ khối lượng
Mật độ khối lượng được tính là khối lượng chia cho thể tích. Công thức tính cụ thể như sau
p = m/v
Trong đó:
p là khối lượng riêng của chất có đơn vị là kg.m3
m là khối lượng của chất có đơn vị là kg.
V là thể tích của chất có đơn vị là m3
Đơn vị đo mật độ khối lượng
Mật độ đo khối lượng được ký hiệu là chữ ρ.
Đơn vị đo của khối lượng riêng kg/m3, tuy nhiên mật độ đo khối lượng cũng được sử dụng các đơn vị đó là g/cm3 cho chất rắn, g/ml cho chất lỏng, g/ l cho chất khí.
Theo hệ đo lượng quốc tế (SI), đơn vị đo khối lượng riêng tiêu chuẩn được sử dụng cho từng chất là khác nhau. Tuy nhiên, khối lượng riêng của nước được sử dụng là đơn vị tiêu chuẩn (g/ cm3).Theo hệ đo lường quốc tế (SI) thì đơn vị được sử dụng chung vẫn là kg/m3.
Mật độ cũng được thể hiện bằng một số các đơn vị khác. Tuy rằng nó được được quy định trong hệ đo lường quốc tế (SI), tuy nhiên nó vẫn được sử dụng phổ biến. Mật độ được thể hiện bằng đơn vị lít, tấn được sử dụng trong hệ mét. Một số đơn vị phổ biến đó là:
t/m3 – đọc là tấn trên mét khối.
g/ml – đọc là gam trên mililit.
kg/l – đọc là kilogam trên lít.
g/cm3 – đọc là gam trên centimet khối.
mg/m3 – đọc là megagram trên mét khối.
kg/dm3 – đọc là kilogam trên decimet khối.
Trong hệ thống CGS thì mật độ của các vật thể được đo bằng g/cm3.
Sự khác nhau về mật độ khối lượng giữa các loại vật liệu
Giữa các loại vật liệu sẽ có mật độ khối lượng khác nhau. Việc xác định mật độ khối lượng của từng loại vật liệu có thể phân loại các loại vật liệu thành những loại đó là vật liệu đồng nhất, vật liệu không đồng nhất, vật liệu không nén. Cùng tìm hiểu mật độ khối lượng giữa các loại vật liệu này sau đây:
Vật liệu đồng nhất
Vật liệu đồng nhất là loại vật liệu mà mật độ của nó đồng nhất trong tất cả các phần của vật này có nghĩa là khối lượng riêng của tất cả các điểm trên một vật là như nhau. Vì vậy, mật độ của vật liệu được tính bằng cách lấy tổng khối lượng của vật chia cho thể tích của vật này.
Công thức là: p = m/V
P là khối lượng riêng đơn vị là kg/m3
M là khối lượng của vật đơn vị là kg
V là thể tích của vật đơn vị là m3.
Vật liệu không đồng nhất
Vật liệu không đồng nhất có nghĩa là mật độ của chất này thay đổi giữa các vùng của vật này sẽ có sự khác nhau. Lúc này đây mật độ của vật liệu không đồng nhất này được tính bằng cách xác định tại từng vị trí nhất định và sẽ được tính toán bằng cách tính toán mật độ của một khối lượng nhỏ xung quanh vị trí này. Mật độ của vật liệu không đồng nhất được tính bằng công thức như sau:
Trong đó:
m là khối lượng của vật thể được tính như sau:
Dv là thể tích cơ bản được xác định tại vị trí r.
Vật liệu không nén
Vật liệu không nén là các loại vật liệu có dạng rời, dạng hạt, các vật liệu này phải kể đến đó là các loại vật liệu đường, cát. Nó được gọi là các vật liệu không nén bởi các vật liệu này nó sẽ có các vùng trống xen kẽ. Tại các vùng trống này thông thường là các chất khí, chất lỏng, chất rắn hay bất kỳ chất rắn nào khác.
Để xác định được mật độ của loại vật liệu không nén này ta cần phải xác định được thể tích của phần rỗng để chiết khấu phần thể tích này. Phần thể tích của phần rỗng này có thể được tính toán, xác định dựa trên nhiều cách hoặc cũng có thể dựa hoàn toàn vào kinh nghiệm. Các vật liệu không nén khác nhau thì thể tích của phần rỗng này cũng sẽ khác nhau.
Các yếu tố ảnh hưởng đến mật độ khối lượng
Mật độ khối lượng của một chất có thể sẽ bị thay đổi dựa trên nhiệt độ và áp suất. Nhiệt độ và áp suất sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến khối lượng riêng của các chất. Nhiệt độ sẽ tỉ lệ nghịch với mật độ khối lượng và áp suất sẽ tỉ lệ thuận với mật độ khối lượng.
Khi áp suất của vật tăng mật độ khối lượng của vật liệu cũng tăng. Khi nhiệt độ tăng thì mật độ khối lượng giảm.
Mật độ khối lượng của một số chất
| Vật chất | Mật độ (g / ml hoặc g / cm3 ) |
| Nước | 1,0 |
| Vàng | 19.3 |
| Thủy ngân | 13,6 |
| Khí | 0,0012 |
| Xốp | 0,22 – 0,26 |
| Nhôm | 2,7 |
| Sắt | 7.87 |
Tìm hiểu thêm: Đơn vị đo độ nhớt
