비체적: 의미 및 계산 방법

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부피 ( V )는 재료가 차지하는 공간 입니다 . 그것은 물질의 양에 의존하고 한 물질이 다른 물질과 식별되거나 구별되는 것을 허용하지 않기 때문에 일반적이거나 광범위한 속성 입니다. 즉, 모든 재료는 물리적 상태 및 기타 특성에 관계없이 부피가 있습니다. 두 재료는 다르지만 같은 부피를 가질 수 있습니다.

부피 측정 단위는 입방 미터 m 3 입니다 . 입방 센티미터 cm 3 와 같은 단위는 일반 고체를 측정하는 데 에도 사용됩니다 . 액체 및 기체의 경우 입방 데시미터 dm 3 및 밀리리터 ml가 사용됩니다.

부피와 달리 특정 부피 ( v )는 단위 질량(m)당 재료의 부피를 나타냅니다. 이는 각 재료의 특성이므로 일부 재료를 다른 재료와 구별할 수 있기 때문에 집약적 또는 특정 속성 입니다.

특정 부피의 측정 단위는 킬로그램당 입방미터(m 3 /kg)이지만 그램당 밀리리터(ml/g) 또는 파운드당 입방피트(ft 3 /lb) 로 표현할 수 있습니다 . 특정 부피(v)는 등식을 통해 표현됩니다.

방정식 1


예. 15.2 m 3 표면 에서 15.29 kg 물체의 비체적을 계산하십시오 .

그것을 고려하여

방정식 1

그래서:

방정식 2


비체적 및 밀도

특정 부피( v ) 의 공식에서 부피( V )를 풀 수 있습니다. 다시, 그래

방정식 1

방정식 [1]이 얻어집니다.

방정식 3

한편, 밀도( ρ )는 부피 단위의 물질 질량의 양입니다. 이 속성은 특정 부피( v )와 반대입니다. 이것은 밀도가

방정식 4

V를 방정식 [1]로 대체하여 :

방정식 5

분자와 분모에서 질량( m )을 제거하면 다음과 같습니다.

방정식 6

하도록 하다:

방정식 7

차례로, 비체적(v)은 밀도( ρ )의 역수입니다.

방정식 7

장치를 지울 때:

방정식 8

이제 특정 부피( v )를 해결합니다.

방정식 9

요컨대, ρ =1/vv=1/ρ 이며 이는 두 개의 역수임을 보여줍니다.


예. 밀도가 750kg/m 3 인 액체를 고려하십시오 . 특정 볼륨은 무엇입니까?

방정식 9

그래서

방정식 10


밀도와 비체적 사이의 일치는 유체가 발견되는 시스템의 조건이 변할 때 유체의 거동을 예측할 수 있게 합니다. 예를 들어, 주어진 수의 가스 분자를 포함하는 밀폐된 챔버를 고려할 때:

  • 분자의 수가 일정하게 유지되는 동안 챔버가 확장되면 가스의 밀도가 감소하고 특정 부피가 증가합니다.
  • 분자의 수가 일정하게 유지되는 동안 챔버가 수축하면 가스의 밀도가 증가하고 특정 부피가 감소합니다.
  • 일부 분자가 제거되는 동안 챔버의 부피가 일정하게 유지되면 밀도가 감소하고 특정 부피가 증가합니다.
  • 새로운 분자가 추가되는 동안 챔버의 부피가 일정하게 유지되면 밀도가 증가하고 특정 부피가 감소합니다.
  • 밀도가 두 배가 되면 비체적은 반으로 줄어듭니다.
  • 비체적이 2배가 되면 밀도는 반감된다.

극소 비체적

중력장에 있는 물질의 특정 부피는 지점마다 다를 수 있습니다. 예를 들어, 대기와 같은 유체의 비체적은 고도가 높아질수록 증가합니다. 이 변동은 문자 δ (델타) 로 표시되므로 δV 는 부피 변화(또는 극소 부피)이고 δm 은 질량 변화입니다.

무한소 비체적은 다음과 같이 표현됩니다.

방정식 11

비중과 비중

두 물질의 특정 부피를 알고 있는 경우 이 정보를 사용하여 밀도를 계산하고 비교할 수 있습니다. 밀도를 비교하여 비중 값을 얻습니다. 비중의 한 가지 응용은 물질이 다른 물질 위에 놓였을 때 뜨거나 가라앉는지를 예측하는 것입니다.


예. 물질 A의 비 부피가 0.358 cm 3 /g이고 물질 B의 비 부피가 0.374 cm 3 /g인 경우 어떤 물질이 다른 물질 위에 가라앉거나 뜨나요?

처럼

방정식 7

각 값의 역수를 취하면 밀도를 얻을 수 있습니다.

물질 A

방정식 12

이는 2.79g/cm 3 에 해당합니다 .

물질 B

방정식 13

이는 2.67g/cm 3 에 해당합니다 .

물질 A 의 밀도 와 물질 B 의 밀도를 비교하는 비중 은

방정식 14

물질 A 에 비해 물질 B 의 비중 은

방정식 15

따라서 물질 A는 물질 B보다 밀도가 높으므로 물질 A는 물질 B에 가라앉거나 B는 A에 뜹니다.


출처

Dobson, K et al . 물리 과학 . 뉴욕: Holt Mcdougal, 2013
Hewitt, P. 개념 물리학 . 멕시코: Pearson Education, 제10판, 2007.
Kirkpatricj, L., Francis, G. Physics: A look at the world . 멕시코: Cengage Learning Publishers, 2010.

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).

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