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घनत्व (D) एक मात्रा है जिसे द्रव्यमान (m) प्रति इकाई आयतन (v) के रूप में परिभाषित किया गया है: डी = एम = वी। चूंकि ये तीन मात्राएं संबंधित हैं, आप उनमें से एक को पा सकते हैं यदि आप अन्य दो को जानते हैं। यह जितना लगता है उससे अधिक सहायक है क्योंकि घनत्व अक्सर एक ज्ञात मात्रा है जिसे आप देख सकते हैं, यह मानते हुए कि आप सामग्री की संरचना को जानते हैं। गणना ठोस वस्तुओं के लिए सीधी होती है, लेकिन तरल पदार्थों के लिए चीजें अधिक जटिल होती हैं, जिनका घनत्व तापमान के साथ बदलता है, और गैसों के लिए, जिसके लिए घनत्व तापमान और दबाव पर निर्भर होता है।
सुसंगत इकाइयों का उपयोग करें
घनत्व, द्रव्यमान और आयतन से संबंधित समीकरण सीधा है और यदि आप इसके द्रव्यमान और आयतन को मापते हैं तो आप किसी सामग्री के घनत्व की गणना कर सकते हैं। एकमात्र चेतावनी यह है कि आपको एक ही सिस्टम में माप करना होगा। उदाहरण के लिए, यदि आप किलोग्राम में द्रव्यमान को मापते हैं, तो आपको घन मीटर में मात्रा को मापना चाहिए, और यदि आप क्वार्ट्स में मात्रा को मापते हैं, तो आपको पाउंड में द्रव्यमान को मापना चाहिए। तीन प्रणालियों का उपयोग करने की संभावना है आप सीजीएस (सेंटीमीटर, ग्राम, सेकंड), एमकेएस, (मीटर, किलोग्राम, सेकंड) और ब्रिटिश इंपीरियल हैं। इन तीन प्रणालियों में घनत्व के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली इकाइयाँ हैं:
घनत्व गणना
उदाहरण: मान लीजिए कि आपके पास एक रहस्य जलीय घोल से भरा बीकर है। इसके घनत्व की गणना करना और इसकी तुलना शुद्ध पानी से करना इसकी संरचना को निर्धारित करने में मदद कर सकता है।
आप बीकर के आयाम और तरल के स्तर को मापकर समाधान की मात्रा की गणना करते हैं और इसे 355 मिलीलीटर मानते हैं। चूंकि एक मिलीलीटर एक घन सेंटीमीटर है, इसलिए आपको ग्राम में द्रव्यमान का पता लगाना चाहिए। आप पाते हैं कि इसका 372 ग्राम है। घनत्व तब 372 ग्राम 5 355 मिलीलीटर = 1.05 ग्राम / एमएल है। शुद्ध पानी (1 ग्राम / एमएल) की तुलना में थोडा सा घना होता है, इसलिए पानी में जो भी घुल जाता है वह कम सांद्रता में होता है।
उदाहरण: आप एक बड़ी चट्टान को लगभग गोलाकार आकार में पाते हैं और इसकी रचना जानना चाहते हैं। इसका घनत्व खोजने से आपको यह निर्धारित करने में मदद मिल सकती है।
इसकी त्रिज्या (आर) को खोजने के लिए इसके व्यास को मापने और 2 से विभाजित करके चट्टान की मात्रा की गणना करें। एक गोले का आयतन 4 / 3πr है3, इसलिए यदि चट्टान का दायरा 10 इंच है, तो इसकी मात्रा 418.67 घन इंच है। 0.00057 से गुणा करके घन फीट में परिवर्तित करें। परिणाम 0.239 घन फीट है। यदि चट्टान का वजन 40 पाउंड है, तो इसका घनत्व 40 पौंड / 0.239 फीट है3 = 167. 36 एलबी / फीट3। यह ग्रेनाइट के घनत्व के बहुत करीब है, इसलिए यह एक अच्छा मौका है कि चट्टान ठोस ग्रेनाइट है।
घनत्व सारणी का उपयोग करना
यदि आपके पास किसी ज्ञात सामग्री से बनी कोई वस्तु है, तो आप तालिका में उसके घनत्व को देख सकते हैं। यह जानकारी आपको इसकी मात्रा की गणना करके इसकी गणना करने की अनुमति देती है। यदि आप पहले से ही इसकी मात्रा जानते हैं, तो आप इसके द्रव्यमान की गणना कर सकते हैं। आपको बस दो अन्य के संदर्भ में इच्छित पैरामीटर को व्यक्त करने के लिए घनत्व समीकरण को पुनर्व्यवस्थित करना होगा।
उदाहरण: मान लीजिए कि आपके पास एक सोने की मूर्ति है, और आप इसकी मात्रा खोजना चाहते हैं।
D = m = v, so v = m = D
आप पाते हैं कि प्रतिमा का वजन 2 किलो है। एक तालिका में, आप सोने का घनत्व लगभग 19,300 किलोग्राम / मी मानते हैं3। संख्याओं में प्लग करने पर, आप 2 किग्रा 300 19,300 किग्रा / मी की मात्रा पाते हैं3 = 0.0001 मी3 या एक लीटर के दसवें हिस्से के बारे में।
उदाहरण: पारा का एक मिलीलीटर कितना वजन होता है?
D = m = v, so म = दव
पारा का घनत्व 13.6 ग्राम / एमएल है, इसलिए 1 मिलीलीटर की मात्रा में 13.6 ग्राम का द्रव्यमान होता है।