Enskild volym

Vi förklarar vad som är den specifika volymen, dess formel, enheter, hur den beräknas och vi ger flera exempel på beräkning

Vad är den specifika volymen?

han Enskild volym (Representerad med symbolen ν, grekisk bokstav nu) är en intensiv egenskap av saken som mäter den ockuperade volymen per enhet i en kropp. Motsvarar förhållandet mellan volym och massa, så det representerar den inversa av densiteten. Detta innebär att ju tätare en kropp, desto lägre är den specifika volymen och vice versa.

Att känna till den specifika volymen för ett ämne är viktigt i applikationer där den tillgängliga volymen är begränsad. Till exempel, genom att välja bränsle för en rymdraket, är idealet att bränslet har en specifik möjlig volym, eftersom det annars kommer att ta för mycket utrymme, vilket kommer att kräva en mycket stor och dyr raket.

Specifika volymer är också av stor betydelse inom området termodynamik, eftersom de helt enkelt tillåter att beräkna molvolymer av olika ämnen från dess molmassa, eller för att bestämma den totala volymen för ett prov från dess massa.

Slutligen tillåter specifika volymförändringar också fasförändringar som fusion och kokning, bland andra.

Specifik volymformel

Följande ekvation motsvarar den matematiska definitionen av den specifika volymen:

Där v är volymen på en kropp eller ett ämne är m dess massa och ν är den specifika volymen. Det kan emellertid också beräknas utifrån densiteten, eftersom, som nämnts ovan, den specifika volymen är den inversa av densiteten:

Där ρ representerar densitet.

Specifika volymenheter

De specifika volymenheterna är volymenheter på massenheter. Som vanligt kan dessa storlekar uttryckas i olika enhetssystem, så den specifika volymen kan också uttryckas i olika enheter.

Det kan tjäna dig: elektrofil: reaktioner, exempel, elektrofylitet

Följande tabell visar de specifika volymenheterna i de viktigaste enhetssystemen:

Enhetssystem	Specifika volymenheter
S.Yo.	m3/kg
Mks	m3/kg
Cg	cm3/g
Anglo -Saxon System	Pie3/lb
Andra enheter	ml/g eller cm3/g

Särskild volymberäkning

För regelbundna fasta ämnen

När det gäller regelbundna fasta ämnen är det enklaste sättet att bestämma den specifika volymen att bestämma volymen från dimensionerna på det fasta ämnet och sedan dela mellan massan.

För att bestämma volymen på det fasta ämnet, volymformeln som motsvarar den speciella formen av det fasta ämnet (sfär, kon, cylinder, etc.).

Exempel 1: Cylindrical Bar

Du har en solid cylindrisk stång på 2,54 cm tjock, 10 cm lång och en massa på 1,50 kg. Bestäm den specifika volymen för materialet i enheterna i S.Yo.

• Lösning: Som vi vet att det är en cylinder, så måste vi använda volymformeln för en cylinder och sedan tillämpa den specifika volymformeln. Båda ekvationerna kan kombineras i en som visas nedan:

Exempel 2: Glasfär

En glas marmor på 1 cm diameter vägs i en balans. Denna läst 2,50 g. Bestäm den specifika glasvolymen.

• Lösning: Från diametern är det känt att sfärens radie är 0,50 cm. Med denna radie och med hjälp av volymformeln för en sfär kan vi bestämma marmorens volym. Sedan använder vi den specifika volymformeln. Du kan också kombinera båda ekvationerna i en:

Kan tjäna dig: arsenik trioxid (AS2O3)

För amorfa fasta ämnen

När det gäller amorfa fasta ämnen är det inte möjligt att bestämma dess volym med formler, eftersom det inte är vanliga fasta ämnen. En möjlig lösning är att bestämma kroppens volym med hjälp av volymen som förskjuter vid nedsänkning i vatten eller en annan vätska:

Exempel 3: En meteorit

En meteorit hittades mycket konstigt. Först vägdes den, varefter en massa av 185,3 g erhölls. Sedan introducerades den i en graderad cylinder som innehöll 50,0 ml vatten. Efter nedsänkt meteoriten ökade vattennivån till 73,5 ml. Bestäm den specifika volymen för meteoriten.

• Lösning: Som nämnts ovan bestäms meteoritvolymen av flytande förskjutning. Skillnaden mellan volymerna av vatten i den graderade cylindern före och efter nedsänkning av meteoriten ger volymen samma. Sedan tillämpas den specifika volymformeln:

Exempel 4: En sten

Nära platsen där meteoriten i föregående exempel hittades, hittades en annan sten med liknande utseende. Detta vägdes också och erhöll en massa på 125 g och fördjupades sig i vatten, där den fördrivs 15,90 ml vätskan. Bestämma om det är ett meteoritfragment eller inte.

• Lösning: Den specifika volymen är en intensiv egenskap, så om berget är gjord av samma material som meteoriten, bör den ha samma specifika volym.

Som framgår är den specifika volymen på berget identisk med meteoriten, så det är möjligt att berget är ett fragment av det.

Det kan tjäna dig: nitrobensen (C6H5N2): Struktur, egenskaper, användningar, risker

Flytande

Beräkna den specifika volymen på en vätska görs på samma sätt som det har visats i föregående exempel. Volymen kan enkelt mätas med volymetriskt material. Du kan också beräkna den specifika volymen från vätskans densitet, som visas i följande exempel.

Exempel 5: Specifik volym av denaturerad alkohol

Bestäm den specifika volymen av denaturerad alkohol, att veta att den har en densitet på 0,876 g/ml.

• Lösning: Vi vet att den specifika volymen är den inversa av densiteten, så:

För gaser

Med tanke på det faktum att de flesta gaser uppfyller den ideala gaslagen relativt bra, kan denna ekvation användas för att bestämma det specifika volymvärdet för en gas. Efter omordningen erhålls denna ekvation följande förhållande:

Där R, T, M och P är konstanten av idealiska gaser, temperatur, molmassa av gas och tryck, respektive.

Exempel 6: Specifik luftvolym

Beräkna den specifika volymen för ett luftprov som finns vid 2 atm tryck och 350 ° C, med vetskap om att den genomsnittliga molmassan i luften är 28,96 g/mol.

• Lösning: För att använda denna ekvation är det nödvändigt att omvandla temperaturen till Kelvin tillsätt 273 vid temperaturen i grader Celsius: t = 350+273 = 623 K. Nu kan vi tillämpa den tidigare ekvationen med hjälp av värdet på konstanten R = 0,08206 ATL.L/mol.K: