In dit artikel wordt uitgelegd wat relatieve dichtheid is. U zult dus ontdekken hoe u de relatieve dichtheid kunt berekenen, een opgelost voorbeeld van hoe het wordt gedaan en waarvoor de relatieve dichtheid wordt gebruikt.
Wat is relatieve dichtheid?
Relatieve dichtheid is de relatie tussen de dichtheid van een stof en een referentiedichtheid (meestal de dichtheid van water) .
Om de relatieve dichtheid van een stof te berekenen, moet de dichtheid daarom worden gedeeld door de referentiedichtheid.
Houd er rekening mee dat de relatieve dichtheid geen eenheden heeft, omdat we, om de waarde ervan te vinden, twee grootheden met dezelfde eenheden delen.
Relatieve dichtheid wordt ook wel specifieke dichtheid genoemd, hoewel het gebruik van deze term niet wordt aanbevolen omdat in de wetenschap het bijvoeglijk naamwoord specifiek verwijst naar datgene wat door massa wordt gedeeld (en wat niet het geval is).
Formule voor relatieve dichtheid
De relatieve dichtheid van een stof is gelijk aan de dichtheid gedeeld door de referentiedichtheid. De formule voor het berekenen van de relatieve dichtheid van een stof is daarom als volgt:
Goud
is de dichtheid van de te bestuderen stof en
is de dichtheid genomen als referentie.
- Voor vaste stoffen en vloeistoffen wordt doorgaans de dichtheid van water bij 1 atm en 4ºC (ongeveer 1.000 kg/m 3 ) als referentie genomen.
- Voor gassen wordt over het algemeen aangenomen dat de dichtheid van lucht 1 atm en 0ºC bedraagt (ongeveer 1,29 kg/m 3 ).
De relatieve dichtheid van water is dus 1, omdat bij de berekening de dichtheid van water door zichzelf wordt gedeeld en elk getal gedeeld door zichzelf 1 oplevert.
Voorbeeld van berekening van de relatieve dichtheid
Als voorbeeld zullen we de relatieve dichtheid van kwik bepalen, waarvan de dichtheid 13534 kg/m 3 is. Om dit te doen, deelt u eenvoudigweg de waarde van de dichtheid door de dichtheid van het water:
Houd er rekening mee dat om de relatieve dichtheid van een stof te berekenen, de waarde van de dichtheid en de referentiedichtheid in dezelfde eenheden moeten worden uitgedrukt, anders zal de berekening onjuist zijn.
We hebben zojuist gezien hoe de relatieve dichtheid van een stof theoretisch wordt berekend, maar deze kan ook experimenteel worden bepaald met een pyknometer of een hydrometer.
Relatieve dichtheid en absolute dichtheid
In deze sectie zullen we het verschil zien tussen relatieve dichtheid en absolute dichtheid (of eenvoudigweg dichtheid), aangezien dit de twee soorten dichtheden zijn die het meest worden gebruikt in de techniek.
Het verschil tussen relatieve dichtheid en absolute dichtheid is dat absolute dichtheid de verhouding is tussen massa en volume van een stof, terwijl de relatieve dichtheid wordt berekend door de absolute dichtheid te delen door een referentiedichtheid.
Om de relatieve dichtheid te berekenen, moet men daarom eerst de absolute dichtheid kennen.
Bovendien heeft de absolute dichtheid eenheden, terwijl de relatieve dichtheid geen eenheden heeft omdat het een referentiegrootheid is.
Waar wordt relatieve dichtheid voor gebruikt?
Nadat we de definitie van relatieve dichtheid hebben gezien en wat de formule ervan is, zullen we in deze sectie analyseren waarvoor deze fysieke grootheid wordt gebruikt.
In de eerste plaats wordt de relatieve dichtheid gebruikt om te bepalen of een materiaal al dan niet in water zal drijven. Als de relatieve dichtheid van het materiaal kleiner is dan 1, betekent dit dat het materiaal in water zal drijven. Aan de andere kant, als de relatieve dichtheid groter is dan 1, zal het materiaal stromen.
Aan de andere kant wordt in de techniek de waarde van de relatieve dichtheid ook gebruikt om centrifugaalpompen op de juiste manier te dimensioneren.
Op dezelfde manier gebruiken geologen en mineralogen de relatieve dichtheid om het mineraalgehalte van een gesteente of ander monster te bepalen. Op dezelfde manier gebruiken edelsteenkundigen de relatieve dichtheid om edelstenen te identificeren.
Zoals u kunt zien, heeft de relatieve dichtheid, hoewel deze een grootheid is die wordt berekend op basis van een andere grootheid en niet op basis van de kenmerken van een materiaal zelf, veel wetenschappelijke toepassingen.