Tiheysmuunnin
Tiheys paljastettuna: höyhenenkevyestä neutronitähden raskauteen
Aerogeelin hienovaraisesta kosketuksesta osmiumin murskaavaan massaan, tiheys on jokaisen materiaalin piilotettu allekirjoitus. Hallitse massa-tilavuus-suhteiden fysiikka, pura ominaispainon mysteerit ja hallitse muunnoksia teollisuuden, tieteen ja insinööritieteiden aloilla absoluuttisella tarkkuudella.
Tiheyden perusteet
Mikä on tiheys?
Tiheys mittaa, kuinka paljon massaa on pakattu tilavuuteen. Kuin vertaisi höyheniä lyijyyn – sama koko, eri paino. Keskeinen ominaisuus materiaalien tunnistamisessa.
- Tiheys = massa ÷ tilavuus (ρ = m/V)
- Suurempi tiheys = raskaampi samalla koolla
- Vesi: 1000 kg/m³ = 1 g/cm³
- Määrittää kellumisen/uppoamisen
Ominaispaino
Ominaispaino = tiheys suhteessa veteen. Dimensioton suhde. SG = 1 tarkoittaa samaa kuin vesi. SG < 1 kelluu, SG > 1 uppoaa.
- SG = ρ_materiaali / ρ_vesi
- SG = 1: sama kuin vesi
- SG < 1: kelluu (öljy, puu)
- SG > 1: uppoaa (metallit)
Lämpötilan vaikutukset
Tiheys muuttuu lämpötilan mukaan! Kaasut: erittäin herkkiä. Nesteet: pieniä muutoksia. Veden maksimitiheys on 4°C:ssa. Määritä aina olosuhteet.
- Lämpötila ↑ → tiheys ↓
- Vesi: maksimi 4°C:ssa (997 kg/m³)
- Kaasut ovat herkkiä paineelle/lämpötilalle
- Standardi: 20°C, 1 atm
- Tiheys = massa tilavuutta kohti (ρ = m/V)
- Vesi: 1000 kg/m³ = 1 g/cm³
- Ominaispaino = ρ / ρ_vesi
- Lämpötila vaikuttaa tiheyteen
Yksikköjärjestelmien selitykset
SI / Metrijärjestelmä
kg/m³ on SI-standardi. g/cm³ on hyvin yleinen (= SG vedelle). g/L liuoksille. Kaikki liittyvät 10:n potensseihin.
- 1 g/cm³ = 1000 kg/m³
- 1 g/mL = 1 g/cm³ = 1 kg/L
- 1 t/m³ = 1000 kg/m³
- g/L = kg/m³ (numeerisesti)
Brittiläinen / USA
lb/ft³ on yleisin. lb/in³ tiheille materiaaleille. lb/gal nesteille (USA:n gallonat ≠ UK:n gallonat!). pcf = lb/ft³ rakentamisessa.
- 1 lb/ft³ ≈ 16 kg/m³
- USA:n gallona ≠ UK:n gallona (20% ero)
- lb/in³ metalleille
- Vesi: 62.4 lb/ft³
Teollisuuden asteikot
API öljylle. Brix sokerille. Plato oluenvalmistukselle. Baumé kemikaaleille. Epälineaarisia muunnoksia!
- API: öljy (10-50°)
- Brix: sokeri/viini (0-30°)
- Plato: olut (10-20°)
- Baumé: kemikaalit
Tiheyden fysiikka
Peruskaava
ρ = m/V. Tiedä kaksi, löydä kolmas. m = ρV, V = m/ρ. Lineaarinen suhde.
- ρ = m / V
- m = ρ × V
- V = m / ρ
- Yksiköiden on vastattava toisiaan
Noste
Arkhimedes: noste = syrjäytetyn nesteen paino. Kelluu, jos ρ_esine < ρ_neste. Selittää jäävuoret, laivat.
- Kelluu, jos ρ_esine < ρ_neste
- Noste = ρ_neste × V × g
- % Upoksissa = ρ_esine/ρ_neste
- Jää kelluu: 917 < 1000 kg/m³
Atomirakenne
Tiheys johtuu atomimassasta + pakkautumisesta. Osmium: tihein (22,590 kg/m³). Vety: kevyin kaasu (0.09 kg/m³).
- Atomimassa on tärkeä
- Kristallipakkautuminen
- Metallit: korkea tiheys
- Kaasut: alhainen tiheys
Muistisäännöt & nopeat muunnostemput
Salamannopea päässälaskenta
- Vesi on 1: g/cm³ = g/mL = kg/L = SG (kaikki ovat 1 vedelle)
- Kerro 1000:lla: g/cm³ × 1000 = kg/m³ (1 g/cm³ = 1000 kg/m³)
- 16:n sääntö: lb/ft³ × 16 ≈ kg/m³ (1 lb/ft³ ≈ 16.018 kg/m³)
- SG:stä kg/m³:ksi: Kerro vain 1000:lla (SG 0.8 = 800 kg/m³)
- Kelluntatesti: SG < 1 kelluu, SG > 1 uppoaa, SG = 1 neutraali kelluvuus
- Jääsääntö: 917 kg/m³ = 0.917 SG → 91.7% upoksissa kelluessaan
Vältä nämä tiheyskatastrofit
- g/cm³ ≠ g/m³! 1 000 000-kertainen ero. Tarkista aina yksikkösi!
- Lämpötila on tärkeä: Vesi on 1000 4°C:ssa, 997 20°C:ssa, 958 100°C:ssa
- USA:n vs UK:n gallonat: 20% ero vaikuttaa lb/gal-muunnoksiin (119.8 vs 99.8 kg/m³)
- SG on dimensioton: Älä lisää yksiköitä. SG × 1000 = kg/m³ (lisää sitten yksiköt)
- API-painovoima on päinvastainen: Korkeampi API = kevyempi öljy (päinvastoin kuin tiheys)
- Kaasun tiheys muuttuu P&T:n myötä: Olosuhteet on määritettävä tai käytettävä ideaalikaasulakia
Pikaesimerkit
Tiheyden vertailuarvot
| Materiaali | kg/m³ | SG | Huomautuksia |
|---|---|---|---|
| Vety | 0.09 | 0.0001 | Kevyin alkuaine |
| Ilma | 1.2 | 0.001 | Merentasolla |
| Korkki | 240 | 0.24 | Kelluu |
| Puu | 500 | 0.5 | Mänty |
| Jää | 917 | 0.92 | 90% upoksissa |
| Vesi | 1000 | 1.0 | Viite |
| Merivesi | 1025 | 1.03 | Lisätty suolaa |
| Betoni | 2400 | 2.4 | Rakentaminen |
| Alumiini | 2700 | 2.7 | Kevytmetalli |
| Teräs | 7850 | 7.85 | Rakenteellinen |
| Kupari | 8960 | 8.96 | Johdin |
| Lyijy | 11340 | 11.34 | Raskas |
| Elohopea | 13546 | 13.55 | Nestemäinen metalli |
| Kulta | 19320 | 19.32 | Jalometalli |
| Osmium | 22590 | 22.59 | Tihein |
Yleiset materiaalit
| Materiaali | kg/m³ | g/cm³ | lb/ft³ |
|---|---|---|---|
| Ilma | 1.2 | 0.001 | 0.075 |
| Bensiini | 720 | 0.72 | 45 |
| Etanoli | 789 | 0.79 | 49 |
| Öljy | 918 | 0.92 | 57 |
| Vesi | 1000 | 1.0 | 62.4 |
| Maito | 1030 | 1.03 | 64 |
| Hunaja | 1420 | 1.42 | 89 |
| Kumi | 1200 | 1.2 | 75 |
| Betoni | 2400 | 2.4 | 150 |
| Alumiini | 2700 | 2.7 | 169 |
Tosielämän sovellukset
Insinööritiede
Materiaalivalinta tiheyden perusteella. Teräs (7850) vahva/raskas. Alumiini (2700) kevyt. Betoni (2400) rakenteisiin.
- Teräs: 7850 kg/m³
- Alumiini: 2700 kg/m³
- Betoni: 2400 kg/m³
- Vaahto: 30-100 kg/m³
Öljyteollisuus
API-painovoima luokittelee öljyn. Ominaispaino laadun määrittämiseen. Tiheys vaikuttaa sekoittamiseen, erottamiseen, hinnoitteluun.
- API > 31.1: kevyt raakaöljy
- API < 22.3: raskas raakaöljy
- Bensiini: ~720 kg/m³
- Diesel: ~832 kg/m³
Elintarvikkeet & juomat
Brix sokeripitoisuudelle. Plato maltaalle. SG hunajalle, siirapeille. Laadunvalvonta, käymisen seuranta.
- Brix: mehu, viini
- Plato: oluen vahvuus
- Hunaja: ~1400 kg/m³
- Maito: ~1030 kg/m³
Pikamatematiikkaa
Muunnokset
g/cm³ × 1000 = kg/m³. lb/ft³ × 16 = kg/m³. SG × 1000 = kg/m³.
- 1 g/cm³ = 1000 kg/m³
- 1 lb/ft³ ≈ 16 kg/m³
- SG × 1000 = kg/m³
- 1 g/mL = 1 kg/L
Massan laskeminen
m = ρ × V. Vesi: 2 m³ × 1000 = 2000 kg.
- m = ρ × V
- Vesi: 1 L = 1 kg
- Teräs: 1 m³ = 7850 kg
- Tarkista yksiköt
Tilavuus
V = m / ρ. Kulta 1 kg: V = 1/19320 = 51.8 cm³.
- V = m / ρ
- 1 kg kultaa = 51.8 cm³
- 1 kg Al = 370 cm³
- Tiheä = pieni
Miten muunnokset toimivat
- Vaihe 1: Lähde → kg/m³
- Vaihe 2: kg/m³ → kohde
- Erikoisasteikot: epälineaarisia
- SG = tiheys / 1000
- g/cm³ = g/mL = kg/L
Yleiset muunnokset
| Mistä | Mihin | × | Esimerkki |
|---|---|---|---|
| g/cm³ | kg/m³ | 1000 | 1 → 1000 |
| kg/m³ | g/cm³ | 0.001 | 1000 → 1 |
| lb/ft³ | kg/m³ | 16 | 1 → 16 |
| kg/m³ | lb/ft³ | 0.062 | 1000 → 62.4 |
| SG | kg/m³ | 1000 | 1.5 → 1500 |
| kg/m³ | SG | 0.001 | 1000 → 1 |
| g/L | kg/m³ | 1 | 1000 → 1000 |
| lb/gal | kg/m³ | 120 | 1 → 120 |
| g/mL | g/cm³ | 1 | 1 → 1 |
| t/m³ | kg/m³ | 1000 | 1 → 1000 |
Pikaesimerkit
Ratkaistut ongelmat
Teräspalkki
2m × 0.3m × 0.3m teräspalkki, ρ=7850. Paino?
V = 0.18 m³. m = 7850 × 0.18 = 1413 kg ≈ 1.4 tonnia.
Kelluntatesti
Puu (600 kg/m³) vedessä. Kelluuko se?
600 < 1000, kelluu! Upoksissa: 600/1000 = 60%.
Kullan tilavuus
1 kg kultaa. ρ=19320. Tilavuus?
V = 1/19320 = 51.8 cm³. Tulitikkurasian kokoinen!
Yleiset virheet
- **Yksiköiden sekaannus**: g/cm³ ≠ g/m³! 1 g/cm³ = 1,000,000 g/m³. Tarkista etuliitteet!
- **Lämpötila**: Vesi vaihtelee! 1000 4°C:ssa, 997 20°C:ssa, 958 100°C:ssa.
- **USA:n vs UK:n gallona**: USA=3.785L, UK=4.546L (20% ero). Määritä!
- **SG ≠ tiheys**: SG on dimensioton. SG×1000 = kg/m³.
- **Kaasut puristuvat**: Tiheys riippuu P:stä ja T:stä. Käytä ideaalikaasulakia.
- **Epälineaariset asteikot**: API, Brix, Baumé vaativat kaavoja, eivät kertoimia.
Hauskoja faktoja
Osmium on tihein
22,590 kg/m³. Yksi kuutiojalka = 1,410 paunaa! Voittaa iridiumin niukasti. Harvinainen, käytetään kynänkärjissä.
Jää kelluu
Jää 917 < vesi 1000. Lähes ainutlaatuista! Järvet jäätyvät ylhäältä alas, pelastaen vesieliöstön.
Veden maksimi 4°C:ssa
Tiheimmillään 4°C:ssa, ei 0°C:ssa! Estää järviä jäätymästä pohjaan asti – 4°C:n vesi vajoaa pohjaan.
Aerogeeli: 99.8% ilmaa
1-2 kg/m³. 'Jäätynyt savu'. Kantaa 2000 kertaa oman painonsa. Mars-mönkijät käyttävät sitä!
Neutronitähdet
~4×10¹⁷ kg/m³. Teelusikallinen = 1 miljardi tonnia! Atomit romahtavat. Tihein aine.
Vety on kevyin
0.09 kg/m³. 14 kertaa kevyempää kuin ilma. Universumin yleisin aine alhaisesta tiheydestään huolimatta.
Tiheyden mittauksen historiallinen kehitys
Arkhimedeen läpimurto (250 eaa.)
Tieteen kuuluisin 'Heureka!'-hetki tapahtui, kun Arkhimedes keksi nosteen ja tiheyden syrjäytymisen periaatteen kylpiessään Syrakusassa, Sisiliassa.
- Kuningas Hieron II epäili kultaseppänsä pettäneen häntä sekoittamalla hopeaa kultaiseen kruunuun
- Arkhimedeen piti todistaa petos tuhoamatta kruunua
- Huomattuaan veden syrjäytymisen kylvyssään hän tajusi voivansa mitata tilavuuden tuhoamatta kohdetta
- Menetelmä: Mitata kruunun paino ilmassa ja vedessä; verrata sitä puhtaan kullan näytteeseen
- Tulos: Kruunulla oli pienempi tiheys kuin puhtaalla kullalla – petos todistettu!
- Perintö: Arkhimedeen laista tuli hydrostatiikan ja tiheystieteen perusta
Tämä 2 300 vuotta vanha keksintö on edelleen nykyaikaisten tiheydenmittausten perusta veden syrjäytymisen ja nosteen menetelmien kautta.
Renessanssin ja valistuksen edistysaskeleet (1500–1800)
Tieteellinen vallankumous toi tarkkuusinstrumentteja ja systemaattisia tutkimuksia materiaalien, kaasujen ja liuosten tiheydestä.
- 1586: Galileo Galilei keksii hydrostaattisen vaa'an – ensimmäisen tarkan tiheysinstrumentin
- 1660-luku: Robert Boyle tutkii kaasun tiheyden ja paineen välisiä suhteita (Boylen laki)
- 1768: Antoine Baumé kehittää hydrometriskaaloja kemiallisille liuoksille – käytetään edelleen
- 1787: Jacques Charles mittaa kaasun tiheyttä suhteessa lämpötilaan (Charlesin laki)
- 1790-luku: Lavoisier vakiinnuttaa tiheyden kemian perusominaisuudeksi
Nämä edistysaskeleet muuttivat tiheyden kuriositeetista kvantitatiiviseksi tieteeksi, mikä mahdollisti kemian, materiaalitieteen ja laadunvalvonnan kehityksen.
Teollinen vallankumous ja erikoistuneet asteikot (1800–1950)
Teollisuudenalat kehittivät omia tiheysasteikkoja öljylle, elintarvikkeille, juomille ja kemikaaleille, kukin optimoituna omiin tarpeisiinsa.
- 1921: American Petroleum Institute luo API-painovoima-asteikon – korkeammat asteet = kevyempi, arvokkaampi raakaöljy
- 1843: Adolf Brix täydellistää sakkarometrin sokeriliuoksille – °Brix on edelleen standardi elintarvike- ja juomateollisuudessa
- 1900-luku: Plato-asteikko standardoidaan oluenvalmistukseen – mittaa uutepitoisuutta vierteessä ja oluessa
- 1768-nykyhetki: Baumé-asteikot (raskas ja kevyt) hapoille, siirapeille ja teollisuuskemikaaleille
- Twaddell-asteikko raskaille teollisuusnesteille – käytetään edelleen galvanoinnissa
Nämä epälineaariset asteikot säilyvät, koska ne on optimoitu kapeille alueille, joilla tarkkuus on tärkeintä (esim. API 10–50° kattaa useimmat raakaöljyt).
Moderni materiaalitede (1950–nykyhetki)
Atomitason ymmärrys, uudet materiaalit ja tarkkuusinstrumentit mullistivat tiheyden mittauksen ja materiaalien suunnittelun.
- 1967: Röntgenkristallografia vahvistaa osmiumin tiheimmäksi alkuaineeksi, 22 590 kg/m³ (voittaa iridiumin 0,12 %:lla)
- 1980–90-luvut: Digitaaliset tiheysmittarit saavuttavat ±0,0001 g/cm³ tarkkuuden nesteille
- 1990-luku: Aerogeeli kehitetään – maailman kevyin kiinteä aine, 1–2 kg/m³ (99,8 % ilmaa)
- 2000-luku: Metallilasilejeeringit, joilla on epätavalliset tiheys-lujuus-suhteet
- 2019: SI:n uudelleenmäärittely sitoo kilogramman Planckin vakioon – tiheys on nyt jäljitettävissä perustavanlaatuiseen fysiikkaan
Kosmisten äärimmäisyyksien tutkiminen
20. vuosisadan astrofysiikka paljasti tiheyden äärimmäisyyksiä, jotka ylittävät maallisen mielikuvituksen.
- Tähtienvälinen avaruus: ~10⁻²¹ kg/m³ – lähes täydellinen tyhjiö vetyatomeilla
- Maan ilmakehä merenpinnan tasolla: 1,225 kg/m³
- Valkoiset kääpiötähdet: ~10⁹ kg/m³ – teelusikallinen painaa useita tonneja
- Neutronitähdet: ~4×10¹⁷ kg/m³ – teelusikallinen vastaa ~1 miljardia tonnia
- Mustan aukon singulariteetti: Teoreettisesti ääretön tiheys (fysiikka hajoaa)
Tunnetut tiheydet kattavat ~40 suuruusluokkaa – universumin tyhjiöistä romahtaneisiin tähtiytimiin.
Nykyaikainen vaikutus
Nykyään tiheyden mittaus on välttämätöntä tieteessä, teollisuudessa ja kaupassa.
- Öljy: API-painovoima määrittää raakaöljyn hinnan (±1° API = miljoonia arvossa)
- Elintarviketurvallisuus: Tiheystarkastukset paljastavat väärennökset hunajassa, oliiviöljyssä, maidossa ja mehussa
- Lääkkeet: Submilligramman tarkkuus lääkkeiden formuloinnissa ja laadunvalvonnassa
- Materiaalitekniikka: Tiheyden optimointi ilmailu- ja avaruusteollisuudelle (vahva + kevyt)
- Ympäristö: Meren/ilmakehän tiheyden mittaaminen ilmastomalleja varten
- Avaruustutkimus: Asteroidien, planeettojen, eksoplaneettojen ilmakehien karakterisointi
Tärkeitä virstanpylväitä tiheystieteessä
Pro-vinkit
- **Veden viite**: 1 g/cm³ = 1 g/mL = 1 kg/L = 1000 kg/m³
- **Kelluntatesti**: Suhde <1 kelluu, >1 uppoaa
- **Pikamassa**: Vesi 1 L = 1 kg
- **Yksikkötemppu**: g/cm³ = SG numeerisesti
- **Lämpötila**: Määritä 20°C tai 4°C
- **Brittiläinen**: 62.4 lb/ft³ = vesi
- **Automaattinen tieteellinen merkintätapa**: Arvot < 0,000001 tai > 1 000 000 000 kg/m³ näytetään tieteellisessä merkintätavassa luettavuuden parantamiseksi.
Yksikköviite
SI / Metrinen
| Yksikkö | Symboli | kg/m³ | Huomautuksia |
|---|---|---|---|
| kilogramma per kuutiometri | kg/m³ | 1 kg/m³ (base) | SI-perusyksikkö. Universaali. |
| gramma per kuutiosenttimetri | g/cm³ | 1.0 × 10³ kg/m³ | Yleinen (10³). = SG vedelle. |
| gramma per millilitra | g/mL | 1.0 × 10³ kg/m³ | = g/cm³. Kemia. |
| gramma per litra | g/L | 1 kg/m³ (base) | = kg/m³ numeerisesti. |
| milligramma per millilitra | mg/mL | 1 kg/m³ (base) | = kg/m³. Lääketiede. |
| milligramma per litra | mg/L | 1.0000 g/m³ | = ppm vedelle. |
| kilogramma per litra | kg/L | 1.0 × 10³ kg/m³ | = g/cm³. Nesteet. |
| kilogramma per kuutiodesimetri | kg/dm³ | 1.0 × 10³ kg/m³ | = kg/L. |
| metrinen tonni per kuutiometri | t/m³ | 1.0 × 10³ kg/m³ | Tonni/m³ (10³). |
| gramma per kuutiometri | g/m³ | 1.0000 g/m³ | Kaasut, ilmanlaatu. |
| milligramma per kuutiosenttimetri | mg/cm³ | 1 kg/m³ (base) | = kg/m³. |
| kilogramma per kuutiosenttimetri | kg/cm³ | 1000.0 × 10³ kg/m³ | Korkea (10⁶). |
Brittiläinen / Yhdysvaltalainen
| Yksikkö | Symboli | kg/m³ | Huomautuksia |
|---|---|---|---|
| pauna per kuutiojalka | lb/ft³ | 16.02 kg/m³ | USA:n standardi (≈16). |
| pauna per kuutiotuuma | lb/in³ | 27.7 × 10³ kg/m³ | Metallit (≈27680). |
| pauna per kuutiojaardi | lb/yd³ | 593.2760 g/m³ | Maansiirto (≈0.59). |
| pauna per gallona (US) | lb/gal | 119.83 kg/m³ | USA:n nesteet (≈120). |
| pauna per gallona (Imperial) | lb/gal UK | 99.78 kg/m³ | UK 20% suurempi (≈100). |
| unssi per kuutiotuuma | oz/in³ | 1.7 × 10³ kg/m³ | Tiheät (≈1730). |
| unssi per kuutiojalka | oz/ft³ | 1.00 kg/m³ | Kevyet (≈1). |
| unssi per gallona (US) | oz/gal | 7.49 kg/m³ | USA (≈7.5). |
| unssi per gallona (Imperial) | oz/gal UK | 6.24 kg/m³ | UK (≈6.2). |
| tonni (lyhyt) per kuutiojaardi | ton/yd³ | 1.2 × 10³ kg/m³ | Lyhyt (≈1187). |
| tonni (pitkä) per kuutiojaardi | LT/yd³ | 1.3 × 10³ kg/m³ | Pitkä (≈1329). |
| slug per kuutiojalka | slug/ft³ | 515.38 kg/m³ | Insinööritiede (≈515). |
Ominaispaino & Asteikot
| Yksikkö | Symboli | kg/m³ | Huomautuksia |
|---|---|---|---|
| ominaispaino (suhteessa veteen 4°C:ssa) | SG | 1.0 × 10³ kg/m³ | SG=1 on 1000. |
| suhteellinen tiheys | RD | 1.0 × 10³ kg/m³ | = SG. ISO-termi. |
| Baumé-aste (vettä raskaammat nesteet) | °Bé (heavy) | formula | SG=145/(145-°Bé). Kemikaalit. |
| Baumé-aste (vettä kevyemmät nesteet) | °Bé (light) | formula | SG=140/(130+°Bé). Öljy. |
| API-aste (öljy) | °API | formula | API=141.5/SG-131.5. Korkeampi=kevyempi. |
| Brix-aste (sokeriliuokset) | °Bx | formula | °Bx≈(SG-1)×200. Sokeri. |
| Plato-aste (olut/vierre) | °P | formula | °P≈(SG-1)×258.6. Olut. |
| Twaddell-aste | °Tw | formula | °Tw=(SG-1)×200. Kemikaalit. |
CGS-järjestelmä
| Yksikkö | Symboli | kg/m³ | Huomautuksia |
|---|---|---|---|
| gramma per kuutiosenttimetri (CGS) | g/cc | 1.0 × 10³ kg/m³ | = g/cm³. Vanha merkintätapa. |
Erikoistunut & Teollisuus
| Yksikkö | Symboli | kg/m³ | Huomautuksia |
|---|---|---|---|
| paunaa per gallona (porausliete) | ppg | 119.83 kg/m³ | = lb/gal USA. Poraus. |
| paunaa per kuutiojalka (rakentaminen) | pcf | 16.02 kg/m³ | = lb/ft³. Rakentaminen. |
UKK
Tiheys vs. ominaispaino?
Tiheydellä on yksiköt (kg/m³, g/cm³). SG on dimensioton suhde veteen. SG=ρ/ρ_vesi. SG=1 tarkoittaa samaa kuin vesi. Kerro SG 1000:lla saadaksesi kg/m³. SG on hyödyllinen nopeisiin vertailuihin.
Miksi jää kelluu?
Vesi laajenee jäätyessään. Jää=917, vesi=1000 kg/m³. Jää on 9% vähemmän tiheää. Järvet jäätyvät ylhäältä alas, jättäen veden alle elämää varten. Jos jää uppoaisi, järvet jäätyisivät kokonaan. Ainutlaatuinen vetysidos.
Lämpötilan vaikutus?
Korkeampi lämpötila → alhaisempi tiheys (laajeneminen). Kaasut ovat hyvin herkkiä. Nesteet ~0.02%/°C. Kiinteät aineet minimaalisesti. Poikkeus: vesi on tiheimmillään 4°C:ssa. Määritä aina lämpötila tarkkuuden vuoksi.
USA:n vs. UK:n gallona?
USA=3.785L, UK=4.546L (20% suurempi). Vaikuttaa lb/gal-arvoon! 1 lb/US gal=119.8 kg/m³. 1 lb/UK gal=99.8 kg/m³. Määritä aina.
SG:n tarkkuus materiaaleille?
Erittäin tarkka, jos lämpötila on hallinnassa. ±0.001 on tyypillinen nesteille vakiolämpötilassa. Kiinteät aineet ±0.01. Kaasut vaativat paineen hallintaa. Standardi: 20°C tai 4°C veden viitteenä.
Miten tiheys mitataan?
Nesteet: hydrometri, pyknometri, digitaalinen mittari. Kiinteät aineet: Arkhimedeen periaate (veden syrjäyttäminen), kaasupyknometri. Tarkkuus: 0.0001 g/cm³ on mahdollista. Lämpötilan hallinta on kriittistä.
Täydellinen Työkaluhakemisto
Kaikki 71 työkalua saatavilla UNITSissa