Volume spesifik: apa artinya dan bagaimana cara menghitungnya

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.


Volume ( V ) adalah ruang yang ditempati suatu materi. Ini adalah sifat umum atau ekstensif , karena bergantung pada jumlah materi dan tidak memungkinkan satu materi diidentifikasi atau dibedakan dari yang lain. Artinya, semua bahan memiliki volume terlepas dari keadaan fisik dan karakteristik lainnya; Dua bahan dapat memiliki volume yang sama meskipun berbeda.

Satuan ukuran volume adalah meter kubik m 3 . Satuan seperti sentimeter kubik cm 3 juga digunakan untuk mengukur padatan biasa. Untuk cairan dan gas, desimeter kubik dm 3 dan mililiter ml digunakan.

Tidak seperti volume, volume spesifik ( v ) mengacu pada volume suatu bahan per satuan massa (m). Ini adalah properti intensif atau spesifik , karena merupakan karakteristik dari setiap material dan, oleh karena itu, memungkinkan untuk membedakan beberapa material dari yang lain.

Satuan ukuran untuk volume tertentu adalah meter kubik per kilogram (m3 / kg), meskipun dapat dinyatakan dalam mililiter per gram (ml/g) atau kaki kubik per pon (ft3 / lb). Volume spesifik (v) dinyatakan melalui persamaan

persamaan 1


Contoh. Hitung volume spesifik benda 15,29 kg pada permukaan 15,2 m 3 .

Mempertimbangkan hal itu

persamaan 1

Jadi:

persamaan 2


Volume dan densitas spesifik

Dari rumus volume tertentu ( v ) volume ( V ) dapat diselesaikan. lagi, ya

persamaan 1

maka diperoleh persamaan [1]:

persamaan 3

Di sisi lain, kerapatan ( ρ ) adalah jumlah massa suatu zat dalam satuan volume. Sifat ini berbanding terbalik dengan volume spesifik ( v ). Ini, dengan mempertimbangkan bahwa jika kepadatannya

persamaan 4

dengan mengganti V dengan persamaan [1]:

persamaan 5

Dan dengan menghilangkan massa ( m ) dari pembilang dan penyebutnya:

persamaan 6

sehingga:

persamaan 7

Pada gilirannya, volume spesifik (v) berbanding terbalik dengan kerapatan ( ρ ), diketahui bahwa jika

persamaan 7

saat membersihkan unit:

persamaan 8

Sekarang, selesaikan untuk volume spesifik ( v ):

persamaan 9

Singkatnya, ρ =1/v dan v=1/ρ yang menunjukkan bahwa keduanya saling berkebalikan.


Contoh. Pertimbangkan cairan dengan massa jenis 750 kg/m 3 . Berapa volume spesifiknya?

Ya

persamaan 9

Jadi

persamaan 10


Korespondensi antara kerapatan dan volume spesifik memungkinkan untuk memprediksi perilaku fluida ketika kondisi sistem tempat mereka ditemukan berubah. Misalnya, ketika mempertimbangkan ruang kedap udara yang berisi sejumlah molekul gas:

  • Jika ruang mengembang sementara jumlah molekul tetap konstan, kerapatan gas berkurang dan volume spesifik meningkat.
  • Jika ruang berkontraksi sementara jumlah molekul tetap konstan, kerapatan gas meningkat dan volume spesifik berkurang.
  • Jika volume ruang dipertahankan konstan sementara beberapa molekul dihilangkan, densitas berkurang dan volume spesifik meningkat.
  • Jika volume ruang dipertahankan konstan sementara molekul baru ditambahkan, densitas meningkat dan volume spesifik berkurang.
  • Jika kerapatannya digandakan, volume spesifiknya menjadi setengahnya.
  • Jika volume spesifik digandakan, densitas menjadi setengahnya.

Volume spesifik yang sangat kecil

Volume spesifik suatu material dalam medan gravitasi dapat bervariasi dari satu titik ke titik lainnya. Misalnya, volume spesifik fluida seperti atmosfer bertambah dengan bertambahnya ketinggian. Variasi ini diwakili oleh huruf δ (delta), sehingga δV adalah perubahan volume (atau volume sangat kecil) dan δm adalah perubahan massa.

Volume spesifik sangat kecil kemudian dinyatakan sebagai:

persamaan 11

Volume dan gravitasi spesifik

Jika volume spesifik dua zat diketahui, informasi ini dapat digunakan untuk menghitung dan membandingkan massa jenisnya. Dengan membandingkan kerapatan, diperoleh nilai berat jenis. Salah satu penerapan berat jenis adalah memprediksi apakah suatu zat akan mengapung atau tenggelam ketika diletakkan di atas zat lain.


Contoh. Jika zat A memiliki volume spesifik 0,358 cm 3 /g dan zat B memiliki volume spesifik 0,374 cm 3 /g, zat manakah yang akan tenggelam atau mengapung di atas yang lain?

Sebagai

persamaan 7

mengambil kebalikan dari setiap nilai akan mendapatkan kerapatan.

zat A

persamaan 12

yang setara dengan 2,79 g/ cm3 .

substansi B

persamaan 13

yang setara dengan 2,67 g/ cm3 .

Berat jenis, membandingkan kerapatan zat A dengan kerapatan zat B adalah

persamaan 14

Sedangkan berat jenis zat B dibandingkan dengan zat A adalah

persamaan 15

Oleh karena itu, zat A lebih padat daripada zat B, sehingga zat A akan tenggelam di zat B atau zat B akan mengapung di A.


Sumber

Dobson, K dkk . Ilmu fisika . New York: Holt Mcdougal, 2013
Hewitt, P. Fisika Konseptual . Mexico: Pearson Education, edisi kesepuluh, 2007.
Kirkpatricj, L., Francis, G. Physics: A look at the world . Meksiko: Penerbit Pembelajaran Cengage, 2010.

-Iklan-

Maria de los Ángeles Gamba (B.S.)
Maria de los Ángeles Gamba (B.S.)
(Licenciada en Ciencias) - AUTORA. Editora y divulgadora científica. Coordinadora editorial (papel y digital).

Artículos relacionados