सापेक्ष घनत्व: गणना, उदाहरण, अभ्यास - शारीरिक - 2025

सापेक्ष घनत्व, जबकि गैसों के लिए शुष्क हवा प्रयोग किया जाता है, एक पदार्थ के घनत्व और तरल पदार्थ और ठोस के लिए एक संदर्भ 4 डिग्री सेल्सियस (39.2 ° एफ) में जो आम तौर पर पानी है के बीच आयामरहित रिश्ता है।

कुछ ग्रंथों में इसे विशिष्ट गुरुत्व (अंग्रेजी में विशिष्ट गुरुत्व का शाब्दिक अनुवाद) भी कहा जाता है, लेकिन यह एक ही अवधारणा है। दोनों घनत्व इकाइयों की एक ही प्रणाली में होने चाहिए और दबाव और तापमान की समान स्थितियों के तहत मापा गया है।

फ्लोटिंग ऑब्जेक्ट में पानी की तुलना में कम घनत्व होता है। स्रोत: पिलकाबे

सापेक्ष घनत्व की गणना गणितीय रूप से निम्नानुसार की जाती है:

हालांकि किसी भी पदार्थ का घनत्व दबाव और तापमान की स्थिति पर निर्भर करता है जिसमें इसे मापा जाता है, खासकर जब गैसों की बात आती है, तो सापेक्ष घनत्व जल्दी से विविध सामग्रियों को चिह्नित करने के लिए एक बहुत ही उपयोगी अवधारणा है।

यह तुरंत देखा जा सकता है, क्योंकि पानी का घनत्व प्रत्येक घन सेंटीमीटर के लिए लगभग 1 ग्राम है: 1 ग्राम / cc या 1000 kg / m ³, वायुमंडलीय दबाव और तापमान की एक अच्छी श्रेणी में (0 से 15 º C तक) ।

किसी पदार्थ के सापेक्ष घनत्व को देते हुए यह तुरंत ज्ञात हो जाता है कि यह पानी के संबंध में कितना हल्का या भारी है, यह सार्वभौमिक पदार्थ है।

इसके अलावा, रिश्तेदार घनत्व को याद रखने का एक आसान मूल्य है क्योंकि इसे छोटे और आसान-से-संभाल वाले नंबरों से मापा जाता है, जैसा कि अगले भाग में देखा जाएगा, जिसमें कुछ ज्ञात पदार्थों के लिए सापेक्ष घनत्व के मूल्यों का उल्लेख किया गया है।

उदाहरण

पानी का सापेक्ष घनत्व स्पष्ट रूप से 1 है, क्योंकि शुरुआत में कहा गया था, यह तरल पदार्थ और ठोस पदार्थों के लिए संदर्भ मानक है। कॉफी, दूध या शीतल पेय जैसे तरल पदार्थ पानी के बहुत निकट सापेक्ष घनत्व होते हैं।

तेलों के लिए, सभी के लिए कोई एकल सापेक्ष घनत्व मूल्य लागू नहीं है, क्योंकि यह उनकी उत्पत्ति, संरचना और प्रसंस्करण पर निर्भर करता है। तेलों के लिए अधिकांश सापेक्ष घनत्व 0.7 और 0.95 के बीच की सीमा में हैं।

गैसें बहुत हल्की होती हैं, इसलिए कई अनुप्रयोगों में जो संदर्भ लिया जाता है वह हवा का घनत्व होता है, इस तरह से कि सापेक्ष घनत्व यह दर्शाता है कि गैस की तुलना में हवा की तुलना में प्रकाश या भारी कितना है। पानी की तुलना में, हवा का सापेक्ष घनत्व 0.0013 है।

आइए ज्ञात पदार्थों और सामग्रियों के लिए कुछ सापेक्ष घनत्व मूल्यों को देखें।

कुछ ज्ञात पदार्थों का सापेक्ष घनत्व

- मानव शरीर: 1.07।

- बुध: 13.6।

- ग्लिसरीन: 1.26।

- गैसोलीन: 0.68।

- समुद्र का पानी: 1,025।

- स्टील: 7.8।

- लकड़ी: 0.5।

- बर्फ: 0.92।

सापेक्ष घनत्व मूल्य इस बात की तत्काल जानकारी प्रदान करता है कि कोई पदार्थ या सामग्री पानी में तैरती है या इसके विपरीत।

इसे देखते हुए, पानी की एक परत के ऊपर तेल की एक परत बनी रहेगी, क्योंकि लगभग सभी तेलों में इस तरल की तुलना में कम विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण होता है। पानी में लकड़ी का एक क्यूब बर्फ की तरह इसका एक हिस्सा हो सकता है।

निरपेक्ष घनत्व के साथ अंतर

निरपेक्ष घनत्व किसी पदार्थ के द्रव्यमान और उसके व्याप्त आयतन के बीच का भागफल होता है। चूंकि बदले में मात्रा तापमान पर निर्भर करती है (जब अधिकांश पदार्थों का विस्तार होता है) और दबाव, बदले में घनत्व इन दो मात्राओं पर निर्भर करता है। गणितीय रूप से हमारे पास:

जहां ρ घनत्व है, जिसकी अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली में इकाईयां Kg / m ^{3 हैं}, m द्रव्यमान है और V आयतन है।

तापमान और दबाव के साथ संबंध होने के कारण, घनत्व के मान जो तालिकाओं में दिखाई देते हैं वे आमतौर पर वायुमंडलीय दबाव और कुछ निश्चित तापमान सीमाओं में निर्दिष्ट होते हैं।

इस प्रकार, गैसों के लिए सामान्य परिस्थितियों में: दबाव का 1 वातावरण और तापमान का 0 of C, हवा का घनत्व 1,293 Kg / m ³ पर निर्धारित होता है ।

यद्यपि इसका मूल्य इन विविधताओं का अनुभव करता है, यह पदार्थों के व्यवहार को निर्धारित करने के लिए एक बहुत ही उचित मात्रा है, विशेष रूप से मीडिया में निरंतर माना जाता है।

सापेक्ष घनत्व के साथ अंतर यह है कि पूर्ण घनत्व में आयाम होते हैं, इस मामले में इसके मूल्य चयनित इकाई प्रणाली पर निर्भर करते हैं। इस तरह, 4 is C के तापमान पर पानी का घनत्व है:

ρ _पानी = 1 ग्राम / सेमी ³ = 1000 किलोग्राम / मी ³ = 1.94 स्लग / फीट ³

हल किया हुआ व्यायाम

-अभ्यास 1

16 ग्राम तेल के कब्जे में आयतन ज्ञात करें जिसका विशिष्ट गुरुत्व 0.8 है।

उपाय

सबसे पहले हम _तेल की पूर्ण घनत्व ρ _तेल पाते हैं । इसके सापेक्ष घनत्व को _{g के} रूप में दर्शाते हुए , हमारे पास है:

ρ _तेल = 0.8 x पानी का घनत्व

पानी के घनत्व के लिए, पिछले अनुभाग में दिए गए मूल्य का उपयोग किया जाएगा। जब सापेक्ष घनत्व ज्ञात होता है, तो पानी के घनत्व द्वारा इस मान को गुणा करके पूर्ण घनत्व तुरंत प्राप्त होता है। इसलिए:

सामग्री घनत्व = सापेक्ष घनत्व x पानी का घनत्व (सामान्य परिस्थितियों में)।

इसलिए, इस उदाहरण में तेल के लिए:

ρ _तेल = 0.8 x 1 ग्राम / सेमी ³ = 0.8 ग्राम / सेमी ³

चूंकि घनत्व द्रव्यमान m और आयतन V के बीच का भाग है, इसलिए यह इस प्रकार होगा:

-उपचार 2

एक चट्टान में 2.32 का विशिष्ट गुरुत्व और 1.42 x 10 ^-4 मीटर ³ का आयतन है । अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली की इकाइयों में और तकनीकी प्रणाली में चट्टान का वजन ज्ञात करें।

उपाय

पानी के घनत्व का मान 1000 किलोग्राम / मी ^{3 के} रूप में उपयोग किया जाएगा:

ρ _रॉक = 2.32 x 1000 Kg / m ³ = 2.32 x 10 ³ Kg / m ³

चट्टान का द्रव्यमान मीटर किलोग्राम में है:

तकनीकी प्रणाली की इकाइयों में वजन 0.33 किलोग्राम-बल है। यदि इसे अंतरराष्ट्रीय प्रणाली में पसंद किया जाता है, तो इकाई न्यूटन है, जिसके लिए द्रव्यमान को जी के मूल्य से गुणा किया जाता है, गुरुत्वाकर्षण का त्वरण।

-उपचार ३

एक पाइकोनोमीटर एक कंटेनर है जिसके साथ एक पदार्थ का सापेक्ष घनत्व एक निश्चित तापमान पर निर्धारित किया जा सकता है।

Pycnometer। स्रोत: Wikipedia.org

प्रयोगशाला में एक अज्ञात तरल के घनत्व को निर्धारित करने के लिए, इस प्रक्रिया का पालन किया गया था:

- खाली पाइकोनोमीटर का वजन किया गया था और रीडिंग 26.038 ग्राम थी

- तब पाइकोनोमीटर 20 (C (पानी का घनत्व 0.99823 g / cc) पर पानी से भरा हुआ था और इसका वजन 35.966 ग्राम था।

- अंत में, अज्ञात तरल से भरे पाइकोनोमीटर का वजन किया गया और प्राप्त की गई रीडिंग 37,791 ग्राम थी।

यह तरल के घनत्व की गणना करने और प्राप्त आंकड़ों के साथ इसे लागू करने के लिए एक अभिव्यक्ति को कम करने के लिए कहा जाता है।

उपाय

पानी और तरल पदार्थ दोनों के द्रव्यमान को खाली पाइकोनोमीटर से पूर्ण पाइकोनोमीटर रीडिंग को घटाकर निर्धारित किया जाता है:

द्रव्यमान _H2O = 35.966 ग्राम - 26.038 ग्राम = 9.928 ग्राम; _द्रव द्रव्यमान = 37.791 ग्राम - 26.038 ग्राम = 11.753 ग्राम

अंत में इसे उस अभिव्यक्ति में बदल दिया गया है जिसे घटाया गया था:

_द्रव ρ = (11.753 ग्राम / 9.928 ग्राम)। 0.99823 g / cc = 1.182 g / cc।

संदर्भ

1. एनसाइक्लोपीडिया ब्रिटानिका। विशिष्ट गुरुत्व। से पुनर्प्राप्त: britannica.com।
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