Densitet, Masse & Volumen

Sammenlign Beregninger

Downloads

Inkluderer dine input og resultater for denne beregning, plus eventuelle yderligere beregninger du har sammenlignet.

Sådan Hænger Densitet, Masse og Volumen Sammen

Densitet måler, hvor meget masse der er pakket ind i et givet volumen — det er derfor en kegle er så meget tungere end en badebold af samme størrelse. Indtast to hvilke som helst af densitet, masse eller volumen, og denne beregner finder den tredje.

Formlen

\vC{\text{Densitet}} = \frac{\vA{\text{Masse}}}{\vB{\text{Volumen}}}

\vA{\text{Masse}} = \vC{\text{Densitet}} \times \vB{\text{Volumen}}

\vB{\text{Volumen}} = \frac{\vA{\text{Masse}}}{\vC{\text{Densitet}}}

Masse og volumen har hver deres egen enhedsvælger (kg/g/lb og m³/L/ft³) — når der løses for densitet, vises resultatet som en sammensat enhed bygget direkte ud fra, hvilke masse- og volumenenheder du valgte (for eksempel lb/ft³), så det altid matcher de enheder, du faktisk indtastede.

Eksempel

En prøve, der vejer 500 gram med et volumen på 200 liter:

Konverter til kanoniske SI-enheder: $\vA{500}\text{ g} = \vA{0,5}\text{ kg}$ og $\vB{200}\text{ L} = \vB{0,2}\text{ m}^3$ (da 1 m³ = 1.000 L).
Densitet: $\vA{0,5} \div \vB{0,2} = \vC{2,5}$ kg/m³.

Vigtige Faktorer at Overveje

Temperatur og tryk påvirker begge et materiales reelle densitet, især for gasser og væsker. De fleste offentliggjorte densitetsreferenceværdier er angivet ved en specifik standardtemperatur (ofte 20°C eller 25°C) — et objekt målt ved en meget anderledes temperatur kan have en betydeligt anderledes reel densitet, end referenceværdien antyder, da materialer generelt udvider sig en smule, når de opvarmes.
Faste stoffer er generelt langt mindre komprimerbare end væsker, og væsker langt mindre end gasser. Det er derfor en gas’ densitet ændrer sig dramatisk med trykket, mens et fast stofs næsten ikke ændrer sig overhovedet — densitetssammenligninger på tværs af forskellige tilstandsformer skal tage højde for dette, hvis præcision betyder noget.
Et uregelmæssigt formet objekts volumen er sværere at måle direkte end dets masse. At veje et objekt er som regel ligetil med en vægt, men at finde dets volumen kræver ofte vandfortrængning eller en geometrisk beregning — nøjagtigheden af en beregnet densitet er kun så god som den mindst præcise af de to målinger, der indgår i den.
Massefylde (relativ densitet) sammenligner et stofs densitet med vands, som et simpelt forhold. En massefylde større end 1 betyder tættere end vand (det synker); mindre end 1 betyder mindre tæt end vand (det flyder) — dette er en beslægtet, enhedsløs måde, nogle felter udtrykker den samme underliggende egenskab, som denne beregner beregner direkte.

Almindelige Fejl

At forveksle masse og vægt. Masse (kg, g, lb som en masseenhed) er, hvor meget stof et objekt har; vægt er den kraft, tyngdekraften udøver på den masse. Densitetsformlen bruger masse — på Jorden følges de to tæt nok i daglig brug til, at dette sjældent giver et forkert svar, men det er værd at vide, at de faktisk ikke er det samme.
At glemme, at et hult eller porøst objekts samlede densitet er lavere end dets materiales reelle densitet. En massiv stålkugle og en hul stålkugle er lavet af samme materiale, men den hule har mindre masse for samme ydre volumen — denne beregner rapporterer den densitet, som den indtastede masse og volumen faktisk indebærer, ikke et materiales referenceværdi fra en tabel.
At indtaste volumen ud fra et objekts ydre dimensioner i stedet for dets faktisk fortrængte volumen. For et uregelmæssigt eller delvist hult objekt er det volumen, der betyder noget for densiteten, den faktiske plads, materialet optager, ikke boksen omkring det — måling ved vandfortrængning fanger dette korrekt, et hurtigt estimat af længde × bredde × højde gør det ofte ikke.

Godt at Vide

Denne beregner holder altid masse og volumen i de enheder, du faktisk indtastede, og konverterer kun internt til SI (kilogram og kubikmeter) for at udføre beregningen og derefter konvertere resultatet tilbage — så et densitetsresultat i lb/ft³ eller g/cm³ afspejler dine egne enheder, ikke en tvungen konvertering til kg/m³. Hvis du skal sammenligne med en offentliggjort referencedensitet (ofte angivet i g/cm³ eller kg/m³), er det som regel nemmest at skifte dine masse- og volumenenheder til gram og kubikcentimeter (eller kilogram og kubikmeter) inden sammenligningen, i stedet for at konvertere det endelige svar i hånden.

Kilde: Standard densitetsformlen.

Ofte Stillede Spørgsmål

Hvad er densitet?

Densitet måler, hvor meget masse der er pakket ind i et givet volumen -- formlen er densitet = masse ÷ volumen. Et materiale med høj densitet (som bly) pakker meget masse ind i et lille volumen; et materiale med lav densitet (som skum) har meget mindre masse for samme volumen.

Hvilke enheder bruger densitetsresultatet?

Densitetsresultatet vises som en sammensat enhed bygget direkte ud fra, hvilke masse- og volumenenheder du allerede har valgt (for eksempel lb/ft³, hvis du indtastede pund og kubikfod) -- så svaret matcher altid de enheder, du faktisk brugte, i stedet for at tvinge alt ind i en enkelt fast enhed som kg/m³.

Kan jeg bruge dette til at tjekke, om en genstand vil flyde?

Nogenlunde, ja -- en genstand flyder i en væske, hvis dens densitet er mindre end væskens (vands densitet er 1.000 kg/m³, eller 1 kg/L). Denne beregner finder en genstands densitet; at sammenligne den med væskens densitet giver et godt førsteestimat, selvom faktisk opdrift også afhænger af form og fanget luft.

Hvorfor er mit resultat anderledes end en offentliggjort densitetsværdi for dette materiale?

Offentliggjorte referencedensiteter måles normalt ved en standardtemperatur (ofte 20°C eller 25°C) og antager en ren, fast prøve uden luftlommer. Din genstands faktiske temperatur, eventuelle urenheder og eventuelle indre hulrum eller porøsitet kan alle flytte dens reelle densitet væk fra lærebogsværdien.

Ændrer et objekts størrelse dets densitet?

Nej -- densitet er en egenskab ved selve materialet, ikke ved mængden af det. En lille blok og en stor blok af det samme faste, ensartede materiale har samme densitet, selvom den store blok har mere masse og mere volumen, fordi masse og volumen skalerer sammen, og deres forhold forbliver det samme.

Hvordan konverterer jeg mit densitetsresultat til en anden enhed, som g/cm³?

Den nemmeste måde er at indtaste din masse og volumen igen med de masse-/volumenenheder, der matcher den densitetsenhed, du ønsker -- for eksempel giver et skift til gram og kubikcentimeter et resultat direkte i g/cm³, da 1 g/cm³ svarer til 1.000 kg/m³.