Mittaus on olennainen prosessi jokapäiväisessä toiminnassa useimmilla käytännön aloilla sekä yritys- että akateemisella alalla. Tiheys ja tilavuus ovat molemmat tärkeitä termejä. Molemmat ovat kvantitatiivisia suureita, jotka kuvaavat kohteen fysikaalisia ominaisuuksia. On kuitenkin välttämätöntä, että mitattavalla esineellä molemmilla ominaisuuksilla on massa. Massa on olennainen komponentti erilaisten fysikaalisten suureiden laskennassa, ei vain tiheyden ja tilavuuden.
Tiheys vs tilavuus
Ero tiheyden ja tilavuuden välillä on se, että tiheys kertoo, kuinka lähelle molekyylit ovat pakattu esineeseen, kun taas tilavuus kertoo meille kohteen käyttämästä fyysisestä tilasta.
Tiheys määritellään massamääränä, joka on läsnä esineessä tietyllä tilavuudella. Tiheyttä käytetään massan ja tilavuuden välisen suhteen määrittämiseen ja ymmärtämiseen. Fyysisesti se kertoo meille, kuinka lähelle aineen molekyylit ovat pakattu toisiinsa. Suuri tiheys tarkoittaa, että molekyylit ovat pakattu tiiviisti.
Tilavuus puolestaan määritetään fyysisen tilan määräksi, jonka esine vie. Tilavuus on hyödyllinen käytännön toimintojen suunnittelussa, kun sen avulla määritetään, kuinka paljon tilaa jokin vie. Tilavuus on nesteille olennainen mitta, koska niillä ei ole tiettyä muotoa, joten niitä ei voida mitata pinta-alalla.
Tiheyden ja tilavuuden vertailutaulukko
| Vertailuparametrit | Tiheys | Äänenvoimakkuus |
| Määritelmä | Se on tietyssä tilavuudessa läsnä olevan massan määrä. | Tilavuus on objektin viemä tila. |
| Luonto | Intensiivinen luonteeltaan. | Luonteeltaan laaja. |
| SI-yksikkö | Kilogrammaa kuutiometrissä (kg/m3) | Kuutiometri (m3) |
| Kaava | massa/tilavuus | pituus3 |
| Suhde lämpötilaan | Vähenee lämpötilan noustessa. | Lisääntyy lämpötilan noustessa. |
Mikä on tiheys?
Tiheys on massan mitta tilavuusyksikköä kohti. Tämä on tavallisin tiheyden määritelmä ja itse asiassa myös yksinkertaisin. Arkielämässä puhuessamme esineen tiheydestä tai nesteen tiheydestä tarkoitamme, että yksittäiset molekyylit ovat pakattu hyvin tiiviisti nesteeseen. Ja kun molekyylit pakataan tiiviisti, se tarkoittaa, että enemmän molekyylejä mahtuu tiettyyn tilaan.
Kun enemmän molekyylejä mahtuu annettuun tilaan, se johtaa automaattisesti siihen, että kyseiseen tilaan mahtuu enemmän massaa. Mittaamme avaruuden tilavuuden suhteen, koska se on kolmiulotteinen suure, ja siten enemmän massaa tietyssä tilamäärässä johtaa enemmän massaa tietyssä tilavuusmäärässä. Tämän mittauksen standardoimiseksi otamme huomioon tilavuuden yksikkömäärässä olevan massan, ja tämä johtaa meidät johtamaan tiheyden kaavan. Tiheyden kaava on
D = m/V
Missä,
Tiheys pienenee lämpötilan noustessa. Tämä voidaan ymmärtää siten, että lämpötilan noustessa aineen molekyyleissä oleva energia kasvaa ja siten pyrkii ajautumaan poispäin toisistaan, ja siten se lisää aineen tilavuutta. Koska tiheys on kääntäen verrannollinen tilavuuteen, joten tilavuuden kasvaessa tiheys pienenee. Tämä lasku on suurin kaasuissa, sitten nesteissä ja sitten kiinteissä aineissa.
Tiheys on tärkeä päivittäinen fyysinen määrä, jota käytetään useilla tavoilla. Tunnetuin tiheyden käyttötapa on yrittää määrittää, kelluuko esine vedessä vai ei. Tämä on yleisempää laivateollisuudessa, koska niiden on pidettävä lähetyksen tiheys pienempi kuin veden tiheys.
Toinen käyttökohde on kuluttajatuotteiden, kuten kondensoidun maidon, valmistus, jossa tuotteen tiheydellä on väliä. Yleinen käsitys tiheydestä auttaa samanlaisissa päivittäisissä tapauksissa.
Mikä on Volume?
Tilavuus on fyysinen kolmiulotteinen tila, jonka esine on miehittänyt. Kun käsittelemme tavaran määrää, jonka on toimittava konteina, käytämme usein termiä kapasiteetti. Volyymi on tärkeä määrä ja sitä käytetään hyvin usein päivittäin.
Käytämme tilavuutta, kun meidän on ostettava vesipullo, käytämme tilavuutta, kun meidän on ostettava jääkaappi. Pidämme auton tavaratilan tilavuuden mielessä ostaessamme autoa. Tilavuus on erittäin tärkeä joissakin tapauksissa, kuten lentokoneen valmistuksessa ja suunnittelussa tai laivan suunnittelussa.
Tilavuuden kaava on seuraava:
V = L3
Missä,
Pituus on perusperussuure, ja koska tilavuuden laskemiseen otamme massan kuution, tilavuus on kolmiulotteinen suure.
Yksinkertaisille esineille, joiden sivut on helppo laskea, kuten kuutio tai kuutio, tilavuuden laskenta on näissä tapauksissa todella yksinkertaista.
Kummassakin tapauksessa mitta on L3.
Tärkeimmät erot tiheyden ja tilavuuden välillä
Johtopäätös
Tiheys ja tilavuus ovat molemmat kaksi erittäin merkittävää suuruutta, joita mitataan ja sovelletaan akateemisen, tekniikan jne. alalla. Joissakin tapauksissa nämä kaksi yksikköä saattavat tuntua hämmentävältä ihmisille ja siksi niitä voidaan käyttää väärällä tavalla. On kuitenkin tärkeää tietää ero oikein käytettäessä näitä termejä akateemiseen tai viralliseen käyttöön.
