como calcular la densidad del plomo

Cómo calcular la densidad del aire

October 20

Cómo calcular la densidad del aire


La densidad del aire es una forma de expresar la masa de aire por unidad de volumen. La densidad del aire a altitudes más bajas es más alta que en las zonas altas, y la densidad del aire también puede verse afectada por la temperatura y la humedad. La densidad del aire es un valor importante a considerar en aplicaciones tales como el diseño de aeronaves o la aerodinámica de los vehículos. Los siguientes pasos explicarán cómo calcular la densidad del aire.

instrucciones

Los pasos

1 Usar la Ley de los gases ideales:
P

V = n R * T
donde: P = presión

V = volume
n = number of moles
R = gas constant
T = temperature
2 densidad sustituto en la ecuación de la ley de los gases ideales:
D (densidad) = n / V
D = P / R * T
donde: D = densidad

P = pressure
R = gas constant = gas constant , J/(kg*degK) = 287.05 for dry air
T = temperature

3 Sustituir los valores numéricos aplicables en la ecuación y resuelve para densidad.

4 Este es un ejemplo de "calculadoras de densidad de altitud y la optimización de motor":
Utilizar los valores estándar ISA para las condiciones a nivel del mar.
P = 101.325 Pa
T = 15 ° C
La densidad del aire se calcula para ser:

D = (101325) / (287.05 * (15 + 273.15)) = 1.2250 kg/m3

Consejos y advertencias

  • La humedad del aire es en realidad un factor que disminuya el valor de la densidad del aire.

Cómo calcular la densidad del Sistema Solar

May 14

Cómo calcular la densidad del Sistema Solar


La densidad es un término bien definido, y la extensión del sistema solar está relativamente bien acordado, pero poniendo esos términos en conjunto crea un problema interesante. La densidad es la masa total dividida por el volumen total. El sistema solar es el sol y todos los objetos que se encuentran atrapados por su influencia gravitatoria --- aunque hay algunas opiniones divergentes acerca de la ubicación de la frontera del sistema solar. La densidad de un globo (bajo), un melón (medio) o una bala de cañón (alto) es fácil de calcular. Debido a que el sistema solar tiene mucho espacio vacío en relación con las masas que ocupan ese espacio, la densidad es difícil de definir. Hay algunas aproximaciones razonables, sin embargo.

Instrucciones

densidad media

1 Cómo calcular la densidad del Sistema Solar

El sol es con mucho el objeto más pesado en el sistema solar, pero los planetas rocosos interiores son todos más densa.

Busque la densidad de cada uno de los cuerpos en el sistema solar.

Utilizando el sistema solar interno como ejemplo: la densidad del Sol es de 1,4; El mercurio es 5,4; Venus es de 5,2; la Tierra es de 5,5; y Marte es 3,9; con todo medido en gramos por centímetro cúbico.

2 Cómo calcular la densidad del Sistema Solar

Mercurio es el planeta más pequeño, pero es rocosa y denso.

Añadir a todos ellos. Para las densidades del interior del sistema solar en el ejemplo:

(1.4 + 5.4 + 5.2 + 5.5 + 3.9) = 21,4 g / cm ^ 3.

3 Cómo calcular la densidad del Sistema Solar

Este mapa de radar de Venus muestra la superficie rocosa debajo de las nubes.

Dividir por el número de objetos. Esta es la densidad media de todos los objetos de la muestra seleccionada.

Por lo tanto, para el sistema solar interior, la densidad media es de: 21.4 / 5 = 4,3 g / cm ^ 3.

Ponderado densidad media

4 Busque la masa y el radio de cada cuerpo en el sistema solar.

Utilizando el sistema solar interno como ejemplo, una vez más, el sol tiene una masa de 1.989.000 y un radio de 695.980. El mercurio tiene una masa de 0,3 y un radio de 2440. Venus tiene una masa de 4,9 y un radio de 6052. La Tierra tiene una masa de 6,0 y un radio de 6371. Marte tiene una masa de 0,6 y un radio de 3390. El la masa está en unidades de 10 ^ 24 kg y el radio está en kilómetros.

5 Sume la masa total. Para el ejemplo, 1.989.000 0,3 + 4,9 + 6,0 + 0,6 + = 1,989,011.8 x 10 ^ 24 kg, lo que equivale a 1,989,011.8 x 10 ^ 27 g.

6 Calcula el volumen de cada cuerpo y sumar el volumen total. Volumen = (4/3)

Pi Radius ^ 3.

Los volúmenes para el ejemplo del sistema solar interno son sol = 1412145200; Mercurio = 61; Venus = 928; Tierra = 1.083; y Marte = 163 con todo dada en 10 ^ 24 cm ^ 3. El total es 1412147400 x 10 ^ 24 cm ^ 3.

7 Cómo calcular la densidad del Sistema Solar

Todos los planetas juntos representan sólo una pequeña fracción de la masa del sol.

Divida la masa por el volumen. Esta sería la densidad de un objeto que se formó por meterlo todo en una sola burbuja gigante: 1.989,011.8 10 ^ 27 g / 1,412,147,400 10 ^ 24 cm ^ 3 = 1,4 g / cm ^ 3. Esto es lo mismo que el sol solo que tiene sentido porque la adición de los planetas hacia el sol es como tirar un par de piedras en el mar.

Densidad de la masa global

8 Busque las masas de cada uno de los objetos en el sistema solar y sumarlos. Una vez más tomar como ejemplo el sistema solar interno con las masas en unidades de 10 ^ 27 g: Sol = 1.989.000; Mercurio = 0,3; Venus = 4,9; Tierra = 6,0; y Marte = 0,6 para un total de 1,989,011.8 * 10 ^ 27 g. 9 Cómo calcular la densidad del Sistema Solar

El sistema solar interior se extiende a Marte, el último de los planetas rocosos.

Calcular el volumen global del sistema solar. Para el volumen del sistema solar interior, utilice una esfera gigante de todas contenidas dentro del diámetro de la órbita de Marte. El radio de la órbita de Marte es de 228 millones de kilómetros. Una esfera con un radio que tiene un volumen de 5 * 10 ^ 40 centímetros cúbicos.

10 Cómo calcular la densidad del Sistema Solar

La mayor parte del sistema solar es espacio vacío --- incluso gráficos tales como éstos exageran el tamaño de los planetas para hacerlos visibles.

Tomar la masa total y se divide por el volumen global del sistema solar.

Esta sería la densidad de un objeto creado por maceración todos los objetos individuales juntas, pero luego se extiende el pegote resultante a cabo para llenar todo el espacio en el sistema solar.

Para terminar el ejemplo:

1,989,011.8 * 10 ^ 27 g / 5 x 10 ^ 40 cm ^ 3 = 0.00000004 g / cm ^ 3.

Esto es una indicación de cuán vacío del sistema solar es. Esto es más de 30.000 veces menos denso que el aire en la superficie de la Tierra.

Consejos y advertencias

  • Puede repetir estos pasos para todo el sistema solar o simplemente el gas externa planetas gigantes. También se pueden incluir en sus cálculos todos los asteroides y cometas y objetos lejos del sol en el Cinturón de Kuiper o la Nube de Oort.

Cómo calcular la densidad del agua de azúcar

April 22

Cómo calcular la densidad del agua de azúcar


Calcular la densidad de cualquier objeto o sustancia dividiendo su masa por su volumen. Primero hay que medir estos valores, y hay ciertos trucos que pueda necesitar emplear, dependiendo de la naturaleza de la sustancia que se está midiendo. Para calcular la densidad del agua de azúcar, por ejemplo, se necesita un cilindro graduado. Para medir la masa del fluido, se necesita un equilibrio. Con esos dos números, el cálculo de la densidad es un broche de presión.

instrucciones

1 Verter una muestra de agua de azúcar en el cilindro graduado. Anote el volumen del agua de azúcar mediante la lectura de la marca en el lado del cilindro donde el nivel del agua es. Por ejemplo, suponga que tiene 50 mililitros de agua con azúcar.

2 Medir la masa de la probeta graduada de vacío con su equilibrio. Por ejemplo, supongamos que el cilindro graduado tiene una masa de 100 gramos.

3 Medir la masa de la probeta graduada con el agua de azúcar en ella. Utilizar el saldo de nuevo. Suponga que su cilindro con el agua de azúcar tiene una masa de 153 gramos.

4 Restar la masa del cilindro vacío de la masa del cilindro con el agua con azúcar para calcular la masa del agua con azúcar. En el ejemplo, debe restar 100 de 153 para obtener 53 gramos.

5 Divida la masa del agua de azúcar por su volumen para determinar su densidad. El cálculo para el ejemplo es el siguiente:

Densidad del azúcar en agua = 53 gramos / 50 mililitros = 1,06 gramos por mililitro.

Consejos y advertencias

  • La densidad del agua de azúcar cambiaría si más azúcar se añadieron a la solución.

Cómo calcular la densidad del hielo y agua

May 16

Cómo calcular la densidad del hielo y agua


Se puede consultar la densidad del hielo y agua, o se puede encontrar la información a través de un experimento rápido y agradable. La densidad es la concentración de masa en un volumen dado, y se calcula como d (densidad) = m (masa) / v (volumen). El uso de esta ecuación y unas medidas, se puede calcular la densidad de tanto hielo y agua. En el proceso, se puede aprender por qué el hielo flota sobre el agua siempre.

instrucciones

Encuentra la densidad del agua

1 Medir la masa de un cilindro graduado en gramos (g), colocándolo en una escala. Anote la masa.

2 Llene la probeta graduada con agua poco a poco hasta llegar a un volumen deseado. Para hacer sus cálculos más fácil, llenarlo hasta un número redondo, como por ejemplo 100 centímetros cúbicos (cm3).

3 Encuentra la masa de agua en gramos colocando el cilindro graduado lleno en la escala. Restar la masa del cilindro que ha grabado previamente a partir de la masa de la probeta llena. Si la masa del cilindro de llenado es 108 g, por ejemplo, y la masa del cilindro vacío es 8g, a continuación, la masa del agua es de 100 g.

4 Divida la masa del agua por su volumen. Si la masa del agua es de 100 g, por ejemplo, y su volumen es 100 cm3, entonces la densidad del agua es de 1 g / cm3.

Encuentra la densidad del hielo

5 Medir la altura, la anchura y la profundidad de un trozo de hielo en centímetros. Multiplica la altura, anchura y profundidad para encontrar el volumen del hielo en centímetros cúbicos. Si el hielo tiene una anchura de 8 cm, una altura de 4 cm y una profundidad de 2 cm, entonces el volumen del hielo es de 8 cm x 4 cm x 2 cm = 64cm3.

6 Coloque el hielo en la escala, y medir su masa en gramos.

7 Divida la masa del hielo por su volumen para encontrar la densidad del hielo. Si el volumen del hielo es 64cm3 y su masa es 58.88g, por ejemplo, entonces la densidad del hielo es 64cm3 / 58.88g = 0,92 g / cm3.

Si sus medidas son precisas, debe terminar con una densidad de cerca de 0,92 g / cm3 cada vez.

Consejos y advertencias

  • Un cilindro graduado puede medir el volumen en mililitros (ml) en lugar de centímetros cúbicos. Los términos son intercambiables.
  • El hielo flota en el agua debido a la densidad del hielo, de 0,92 g / cm3, es inferior a la densidad, 1 g / cm3 de agua.
  • Tenga cuidado al manipular cilindros graduados de vidrio. Usar el equipo de seguridad adecuado, como guantes y gafas protectoras. En caso de rotura de los cilindros, limpiar el vidrio roto inmediatamente.
  • Disponer de hielo inmediatamente después del experimento. Hielo deja desatendido puede causar un riesgo de resbalones y caídas.

Cómo calcular la densidad del aceptador de Dopaje

September 8

Cómo calcular la densidad del aceptador de Dopaje


Casi todos los dispositivos modernos o aparato que utiliza electricidad contiene semiconductores. Refrigeradores, teléfonos, linternas - todos utilizan semiconductores. La mayoría de los semiconductores están hechos de material base dopado con átomos que tienen electrones extra - donantes - y átomos que tienen menos electrones - aceptantes. El nivel de dopantes cambia todas las propiedades del material, por lo que puede utilizar una medición de otras propiedades semiconductoras para calcular la densidad de dopaje aceptor.

Instrucciones

1 Medir el tamaño de su chip semiconductor. A modo de ejemplo, supongamos que tiene un chip de silicio dopado con boro que es de 20 micrómetros de largo, 5 micrómetros de altura y 10 micrómetros de ancho.

2 Medir la resistencia del material. Para fines de ilustración, suponga que el lectura de la resistencia es de 170 ohmios.

3 Calcular la resistividad del material, que viene dada por la resistividad = (área / longitud) x resistencia. Para el ejemplo, esto es (50/20) x 10 ^ -4 cm x 170 ohmios = 0,043 ohm-cm.

4 Convertir la resistividad a la conductividad, que es simplemente la inversa de la resistividad. Para el problema de ejemplo, la conductividad = 1 / 0,043 = 23 por ohm-cm = 23 coulomb / cm-V-seg.

5 Calcular el producto de la densidad aceptor y la movilidad agujero, que se da por la conductividad dividida por la carga de un agujero. Para el ejemplo, esto significa que la densidad de la movilidad x = conductividad / orificio de carga = 23 / (1.602 x 10 ^ -19) 1 / cm-V-sec = 1,4 x 10 ^ 20.

6 Calcular un valor para la densidad de aceptor, encontrar la movilidad para que la densidad y coincidir con el producto al valor calculado en el paso anterior. Con una computadora o una calculadora científica, se puede calcular el producto de una gama de densidades aceptoras. Por ejemplo, la movilidad de los agujeros en boro está dada por la movilidad = 44,9 + (470,5 a 44,9) / (1 + (densidad / 2,23 x 10 ^ 17) ^ 719.) Cm ^ 2 / V-sec. Trazando el producto de la movilidad tiempos de densidad sobre la región de 10 ^ 17 a la 10 ^ 20 por cm ^ 3, puede encontrar el punto en el que el producto es de 1,4 x 10 ^ 20 está en una densidad aceptor de 8,7 x 10 ^ 17 por centímetro cúbico.

Consejos y advertencias

  • La ecuación de la movilidad agujero es un ajuste fenomenológico, basado en un modelo matemático empírico más bien que en una comprensión física. Usted puede encontrar este tipo de ecuaciones de la física de estado sólido o textos de ingeniería de semiconductores, o en línea.
  • propiedades semiconductoras son el resultado de una compleja interacción de las propiedades de los materiales de base y los niveles de los donantes y aceptor de dopaje. Hay muchas medidas que se pueden utilizar para determinar el nivel de dopaje aceptor, y, a la inversa, se puede determinar un nivel de dopaje aceptor para alcanzar sus propiedades semiconductoras deseadas.

Cómo calcular la densidad del agua de mar

April 5

Cómo calcular la densidad del agua de mar


La densidad es simplemente una relación entre la masa de un objeto a su volumen, por lo que le dice la cantidad de materia contenida en un espacio dado. Hay varios factores que pueden afectar la densidad. Para el agua de mar, la densidad aumentará a medida que aumenta la salinidad, mientras que la densidad disminuye a medida que aumenta la temperatura. En general, el agua de mar tendrá una densidad de entre 1.025 y 1.030 gramos por centímetro cúbico, pero la única manera de estar seguro de la densidad de su agua de mar es específica para medir y calcular la misma.

instrucciones

1 Coloque el cilindro graduado en su escala para determinar la masa del cilindro vacío en gramos. Escribe este resultado abajo.

2 Llenar el cilindro con agua de mar. Para obtener los mejores resultados, llenar el cilindro hasta cerca de la parte superior de las graduaciones. Deje que el líquido asentarse, y luego grabar el volumen - la cantidad exacta de líquido en el cilindro en centímetros cúbicos.

3 Medir la masa del cilindro con el agua de mar dentro de y registrar el resultado en gramos.

4 Restar la masa del cilindro de la masa del cilindro más el agua de mar para obtener la masa de sólo el agua de mar.

5 Divida la masa del agua de mar por el volumen de agua de mar para determinar la densidad del agua de mar. Registrar la densidad en gramos por centímetro cúbico.

Cómo calcular la densidad del etanol a 25 ° C

February 22

Cómo calcular la densidad del etanol a 25 ° C


La masa es la cantidad de sustancia, o materia, en algo. La masa de cualquier líquido u objeto, por ejemplo, una granada, será la misma en cualquier parte del universo. El peso es proporcional a la masa, pero el peso no es el mismo en todas partes en el universo. El peso de su granada en la Tierra es una medida de la cantidad de gravedad de la Tierra está tirando en la masa de la granada. La masa es uno de los componentes de densidad; el otro componente es el volumen o la cantidad de espacio de la sustancia examinada ocupa.

Instrucciones

1 Encontrar una habitación en la que la temperatura es de 25 grados centígrados o 77 grados Fahrenheit. Trae un cilindro de 50 mililitros graduada, una balanza digital, un lápiz y papel, un embudo, la muestra de etanol y una calculadora a la habitación y que se estabilicen a temperatura ambiente.

2 Pesar el cilindro graduado en la escala digital y registrar su peso. Por ejemplo, si su cilindro graduado pesa 70 gramos (2,469 oz), anotar "70 gramos".

3 Coloque un embudo en el cilindro graduado con el extremo estrecho del embudo dentro de la boca del cilindro.

4 Verter etanol en el embudo hasta que el cilindro graduado es de aproximadamente medio lleno con etanol.

5 Retire el embudo de la probeta graduada.

6 Pesar el cilindro graduado en la escala y registrar el valor. Por ejemplo, el cilindro graduado ahora pesa 93,55 gramos (3.3 oz.). Usted escribe, "93.55 gramos."

7 Restar el peso inicial de la probeta del peso de la probeta graduada que contiene el etanol utilizando una calculadora. Por ejemplo, 93.55 - 70 = 23.55. El peso de la muestra de etanol se está analizando es 23.55 gramos.

8 Coloca el cilindro graduado en una mesa y tomar nota de la curva en forma de U en la parte superior de la columna de etanol en el cilindro. Los científicos llaman a esta curva en forma de U una "menisco".

9 Coloque sus ojos en el mismo nivel que el menisco de la columna de etanol y la continuación de la marca en el cilindro graduado que la parte inferior de los toques de menisco. Por ejemplo, la parte inferior del menisco en la parte superior de la columna de etanol en su cilindro graduado está en contacto con la marca "30 ml". Hay 30 mililitros de etanol en el cilindro graduado.

10 Divida el peso que ha calculado para la muestra de etanol por el número de mililitros de etanol en el cilindro graduado. Por ejemplo, 23.55 / 30 = 0.785. La densidad de su etanol a 25 grados Celsius es 0,785 gramos por centímetro cúbico (g / cm ^ 3).

Consejos y advertencias

  • Un mililitro es igual a un centímetro cúbico por definición.

Cómo calcular la densidad del compuesto

October 28

Cómo calcular la densidad del compuesto


La densidad de material compuesto, o densidad de la solución, que se refiere a la densidad total de una mezcla o composición química de los materiales. La densidad es la masa de una sustancia por unidad de volumen como libras por galón. Cada sustancia tiene una densidad individual que depende de la temperatura. Si múltiples sustancias se mezclan en una solución homogénea, la densidad de material compuesto o solución se puede encontrar multiplicando la densidad de cada sustancia por su concentración de la solución.

instrucciones

1 Determinar las sustancias (especies) a ser mezclados en una solución. Por ejemplo, se añade 2 lb. de las especies de A a 3 lb. de la especie B y 4 lb. de las especies C. La masa total de la solución es de 9 lb. y la concentración en masa (fracción de masa) de cada sustancia es 0.22 (A) , 0,33 (B) y 0,045 (C). La suma de las fracciones de masa siempre debe ser igual a 1,0.

2 Determinar la densidad de cada componente en la solución. Por ejemplo, la especie A tiene una densidad de 7,5 libras por galón, la especie B tiene una densidad de 8,3 libras por galón y especies C tiene una densidad de 9,1 libras por galón.

3 Determinar la densidad de la solución usando las fracciones de masa y densidades de cada componente. Esto se hace con la ecuación (densidad de A x 0,22) + (densidad B x 0,33) + (densidad C x 0,45). La respuesta es 8.484 libras por galón.

Cómo calcular la densidad del agua por el PPM de Cl

May 20

Cómo calcular la densidad del agua por el PPM de Cl


PPM significa partes por millón y es una medida de la masa de una sustancia en un volumen de otra sustancia. PPM puede tener unidades reales de miligramos por litro. La densidad es una masa por volumen de medición. Una densidad mixta tiene en cuenta la composición fraccional de cada componente en una mezcla. Ppm de un componente puede ayudar en la determinación de la densidad general de mezcla. El cloro (Cl) es comúnmente añadido al agua para fines desinfectantes.

Instrucciones

1 Determinar la concentración de cloro en el agua. Suponga que la concentración de cloro es 5000 ppm o 5000 mg en cada litro de agua. La densidad de cloro es 3,2 g por litro o 0,0032 kg por litro.

2 Se determina la masa de un litro de agua con el fin de obtener la composición de masa fraccionada. El agua tiene una densidad de 1,0 kg por litro. Hay 1 millón mg por kilogramo por lo que la masa de un litro de agua es de 1 millón mg.

3 Determinar la composición fraccional de cada componente. La mezcla contiene 5.000 mg de cloro y la masa total de la mezcla es 1.005.000 para una fracción de masa de 0.005 (5000/1005000). El agua tiene una proporción en masa de 0,995 (1000000/1005000).

4 Determinar la densidad de la mezcla de cloro en el agua. Esto se calcula 0,995 x 1,0 kg por litro + 0,005 x 0,0032 kg por litro para una densidad de mezcla de 0,995 kg por litro.

Cómo calcular el blindaje de plomo

February 1

Cómo calcular el blindaje de plomo


El plomo se utiliza para proteger contra las radiaciones nocivas. La cantidad de plomo necesaria para la protección depende del tipo de radiación, así como su energía. En general, el plomo se utiliza para proteger a los seres vivos a partir de fuentes radiactivas en el laboratorio, médicos, y en entornos industriales. Por ejemplo, los rayos X se utilizan de forma rutinaria para el diagnóstico en los centros médicos y los pacientes están obligados a cubrir sus partes del cuerpo que no se van a analizar con los escudos de plomo. Ser eficiente, así como rentable, el plomo es el material de blindaje contra la radiación más ampliamente utilizado.

Instrucciones

1 Determinar el tipo y la energía de la fuente radiactiva que desea proteger contra. Si la radiación está saliendo de una máquina de rayos X, que tendrá un espectro de energía conjunto que consiste en dos tipos de rayos X: bremsstrahlung y rayos X característicos. espectro Bremsstrahlung es continua mientras que los rayos X característicos tienen picos estrechos. Dado que la atenuación de los rayos X en un material que no es lineal, lo mejor es utilizar diferentes puntos de energía para calcular el blindaje. Sin embargo, a efectos prácticos, uno utiliza los más altos rayos X de energía para el cálculo del blindaje, ya que, en general, si el blindaje es bueno para la alta energía de rayos X que será bueno para los más bajos los rayos X de energía también. Los rayos X son de máxima energía igual a la tensión máxima aplicada al tubo de rayos X. Por ejemplo, un tubo de rayos X de 100kV producirá rayos X de energía máxima de 100keV. Aquí k es sinónimo de 1000 y eV (electrón-voltios) es una unidad de energía.

2 Encontrar los valores de coeficiente de atenuación de la radiación en las energías de interés para el plomo utilizando unas tablas de datos, por ejemplo los publicados por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST). Observe que los datos coeficiente de atenuación NIST es por lo general en dimensiones de cm ^ 2 / g y debe ser multiplicado por la densidad del plomo antes de ser utilizados en los cálculos. Por ejemplo, a los rayos X utilizados en radiografía tener energías en el intervalo de 12-120keV. Vamos a encontrar el coeficiente de atenuación de los rayos X 100keV en plomo. En cuanto a la base de datos en línea del NIST nos encontramos con que el valor es 130,6 cm ^ 2 / g. Multiplicando esto con la densidad del plomo de 11,3 g / cm ^ 3, obtenemos el coeficiente de atenuación u = 130,6 * 11,3 = 1.475,78 por cm. Puede determinar los valores a otras energías de interés utilizando este método.

3 Calcular espesor del plomo necesaria para el blindaje a una cierta energía mediante la fórmula: d = 9,21 / u, donde u es el coeficiente de atenuación que acaba de calcular. Esta fórmula es para el espesor necesario para detener el 99,99% de los fotones de rayos X. Para 100keV rayos X, este espesor viene a ser d = 9,21 / 1.475,78 = 0.006cm. Por tanto, sólo una delgada lámina de plomo de aproximadamente 0,6 mm sería suficiente para detener 99,99 por ciento de los fotones.