Per scoprire come la temperatura influisce sulla densità di una sostanza fluida, utilizzare uno dei due metodi a seconda del fluido che si desidera misurare. Per i gas, utilizzare un adattamento della legge sul gas ideale, che, una volta riscritta, fornisce un'equazione per la densità in base alla temperatura e alla pressione. Per altri fluidi, come acqua o alcol, è necessario utilizzare più informazioni per trovare le loro densità a varie temperature. Quando hai tutte le informazioni necessarie per il calcolo, risolverlo richiede un po 'di matematica.
Trova la densità dei liquidi
Sottrai temperatura finale
Sottrai la temperatura finale in gradi Celsius dalla temperatura iniziale in gradi Celsius. Ad esempio, una temperatura finale di 20 gradi C e una temperatura iniziale di 30 gradi Celsius produce una differenza di: 30 gradi C - 20 gradi C = 10 gradi C.
Moltipica differenza di temperatura
Moltiplicare questa differenza di temperatura per il coefficiente di espansione volumetrica della temperatura per la sostanza da misurare, quindi aggiungere uno a questo numero. Per l'acqua, utilizzare il suo coefficiente di espansione volumetrica della temperatura (0,0002 m3 /m3 gradi C) e moltiplicarlo per la differenza di temperatura, che in questo esempio è di 10 gradi C. Calcolare 0,0002 x 10 = 0,002. Aggiungere uno a questo numero per ottenere: 1 + 0,002 = 1,002.
Trova densità finale
Dividere la densità iniziale del fluido per questo numero per trovare la densità finale alla nuova temperatura. Se la densità iniziale dell'acqua era 1000 kg /m3, dividere questo per 1.002 per trovare la densità finale: 1000 ÷ 1.002 = 998 kg /m3.
Trova la densità dei gas
Converti Celsius a Kelvin
Aggiungi 273.15 ai gradi in gradi Celsius per trovare i gradi in Kelvin. Per esempio, una temperatura di 10 gradi C = 10 + 273.15 = 283.15 Kelvin
Moltiplicare per gas costante
Moltiplicare la temperatura in Kelvin per la costante di gas. In aria secca con una costante di gas di 287,05 J, calcolare 283,15 x 287,05 = 81278,21.
Dividere per pressione corrente
Dividere questo numero per la pressione corrente misurata in Pascal per trovare la densità in kg /m3. Ad esempio, se hai una pressione di 10.000 Pascal, risolvi 81278.21 ÷ 10.000 = 0.813 kg /m3.
TL; DR (troppo lungo, non letto)
Alcuni volumetrici di uso comune coefficienti di espansione includono acqua: 0,0002 (m3 /m3 oC) e alcol etilico: 0,0011 (m3 /m3 oC).
Per la costante di gas di aria secca, utilizzare: 287,05 J /(kg * degK).
È necessario conoscere la pressione di un gas misurata con l'unità Pascal. Se hai solo la pressione in mb, moltiplica la pressione in mb per 100 per convertire la pressione del gas in Pascal.
