Konkrétny objem

Vysvetlíme, aký je konkrétny objem, jeho vzorec, jednotky, ako sa vypočítava a uvádzame niekoľko príkladov výpočtu

Aký je konkrétny objem?

On Konkrétny objem (Zastúpené symbolom ν, grécke písmeno NU) je intenzívna vlastnosť záležitosti, ktorá meria objem obsadený na jednotkovú hmotu tela. Zodpovedá vzťahu medzi objemom a hmotnosťou, takže predstavuje inverziu hustoty. To znamená, že čím hustejšie telo, tým nižšie je jeho špecifický objem a naopak.

Poznanie špecifického objemu látky je dôležité v aplikáciách, v ktorých je dostupný objem obmedzený. Napríklad výberom paliva pre vesmírnu raketu je ideálny, že palivo má ako špecifický možný objem, pretože inak bude mať príliš veľa miesta, čo bude vyžadovať veľmi veľkú a drahú raketu.

Špecifické objemy majú tiež veľký význam v oblasti termodynamiky, pretože umožňujú jednoducho vypočítať molárne objemy rôznych látok z jeho molárnej hmotnosti alebo určiť celkový objem vzorky z jej hmotnosti.

Nakoniec, špecifické zmeny objemu tiež umožňujú fázové zmeny, ako je fúzia a varenie.

Špecifický vzorec

Nasledujúca rovnica zodpovedá matematickej definícii konkrétneho objemu:

Kde v je objem tela alebo látky, m je jeho hmotnosť a ν je špecifický objem. Môže sa však vypočítať aj z hustoty, pretože, ako je uvedené vyššie, je špecifický objem inverziou hustoty:

Kde ρ predstavuje hustotu.

Konkrétne objemové jednotky

Konkrétne objemové jednotky sú objemové jednotky na hmotnostných jednotkách. Ako obvykle, tieto veľkosti môžu byť vyjadrené v rôznych systémoch jednotiek, takže špecifický objem sa dá vyjadriť aj v rôznych jednotkách.

Môže vám slúžiť: elektrofil: reakcie, príklady, elektrofylita

Nasledujúca tabuľka ukazuje konkrétne objemové jednotky v najdôležitejších systémoch jednotiek:

Jednotkový systém	Konkrétne objemové jednotky
Siež.Jo.	m3/kg
Moks	m3/kg
Cgs	cm3/g
Anglo -saxon systém	Pie3/lb
Ostatné jednotky	ml/g alebo cm3/g

Konkrétny výpočet objemu

Pre bežné pevné látky

V prípade pravidelných tuhých látok je najjednoduchším spôsobom určenia špecifického objemu určenie objemu z rozmerov tuhej látky a potom rozdelenie medzi hmotnosť.

Na určenie objemu tuhého látky, objemový vzorec zodpovedajúci konkrétnej forme tuhej látky (guľa, kužeľ, valc, atď.).

Príklad 1: valcová lišta

Máte tuhý valcový pruh s 2,54 cm hrubý, dlhý 10 cm a hmotnosť 1,50 kg. Určte špecifický objem materiálu v jednotkách S.Jo.

• Riešenie: Ako vieme, že ide o valec, preto musíme použiť vzorec objemu valca a potom použiť špecifický vzorec objemu. Obe rovnice sa dajú kombinovať v jednej, ako je to znázornené nižšie:

Príklad 2: sklenená guľa

Mramor s priemerom 1 cm sa váži v rovnováhe. Toto čítalo 2,50 g. Určiť špecifický objem skla.

• Riešenie: Z priemeru je známe, že polomer gule je 0,50 cm. S týmto polomerom a použitím objemu vzorca gule môžeme určiť objem mramoru. Potom použijeme špecifický vzorec objemu. Môžete tiež kombinovať obe rovnice v jednej:

Môže vám slúžiť: arzénový oxid (AS2O3)

Pre amorfné tuhé látky

V prípade amorfných tuhých látok nie je možné určiť jeho objem pomocou vzorcov, pretože to nie sú pravidelné tuhé látky. Možným riešením je určiť objem tela pomocou objemu, ktorý vytesňuje pri ponorení do vody alebo inej kvapaliny:

Príklad 3: Meteorit

Meteorit sa zistil veľmi čudne. Najprv sa odvážila, po ktorej sa získala hmotnosť 185,3 g. Potom bol zavedený do odstupňovaného valca, ktorý obsahoval 50,0 ml vody. Po ponorení meteoritu sa hladina vody zvýšila na 73,5 ml. Určte špecifický objem meteoritu.

• Riešenie: Ako je uvedené vyššie, objem meteoritu je určený posunom kvapaliny. Rozdiel medzi objemami vody v odstupňovanom valci pred a po ponorení meteoritu poskytuje objem rovnakého objemu. Potom sa použije špecifický vzorec objemu:

Príklad 4: Rock

V blízkosti miesta, kde bol nájdený meteorit predchádzajúceho príkladu, sa našla ďalšia skala s podobným vzhľadom. To sa tiež odvážilo, získala hmotnosť 125 g a ponorela sa do vody, kde vytlačil 15,90 ml kvapaliny. Určite, či ide o fragment meteoritu.

• Riešenie: Špecifický objem je intenzívna vlastnosť, takže ak je hornina vyrobená z rovnakého materiálu ako meteorit, mal by mať rovnaký špecifický objem.

Ako je vidieť, špecifický objem horniny je identický s objemom meteoritu, takže je možné, že hornina je jej fragmentom.

Môže vám slúžiť: nitrobenzén (C6H5N2): Štruktúra, vlastnosti, použitia, riziká

Tekutý

Vypočítajte špecifický objem kvapaliny sa vykonáva rovnakým spôsobom, aký bol uvedený v predchádzajúcich príkladoch. Objem sa dá ľahko merať pomocou objemového materiálu. Môžete tiež vypočítať špecifický objem z hustoty kvapaliny, ako je uvedené v nasledujúcom príklade.

Príklad 5: Špecifický objem denaturovaného alkoholu

Stanovte špecifický objem denaturovaného alkoholu, s vedomím, že má hustotu 0,876 g/ml.

• Riešenie: Vieme, že špecifický objem je inverzia hustoty, takže:

Na plyny

Vzhľadom na skutočnosť, že väčšina plynov dodržiava zákon o ideálnych plynoch relatívne dobre, potom sa táto rovnica môže použiť na určenie špecifickej objemu hodnoty plynu. Po poradí tejto rovnice sa získa nasledujúci vzťah:

kde R, T, M a P sú konštanta ideálnych plynov, teploty, molárna hmotnosť plynu a tlak.

Príklad 6: Špecifický objem vzduchu

Vypočítajte špecifický objem vzorky vzduchu nájdeného pri 2 atm tlaku a 350 ° C, s vedomím, že priemerná molárna hmotnosť vzduchu je 28,96 g/mol.

• Riešenie: Na použitie tejto rovnice je potrebné transformovať teplotu na kelvin pridať 273 pri teplote v stupňoch Celzia: T = 350+273 = 623 K. Teraz môžeme použiť predchádzajúcu rovnicu pomocou hodnoty konštanty r = 0,08206 ATL.L/mol.K: