Khối lượng riêng là gì?

Trong Vật lý, ta thường nghe đến khái niệm khối lượng riêng. Vậy định nghĩa của khối lượng riêng là gì? Đơn vị đo và công thức tính khối lượng dược biểu hiện như nào? Hãy cùng chúng tôi giải đáp các thắc mắc đó qua bài viết dưới đây nhé.

1. Khối lượng riêng là gì?

Khái niệm luôn là điều cần biết đầu tiên khi ta xét đến một thuật ngữ mới. Và ở đây thuật ngữ mới đó là khối lượng riêng. Vậy khối lượng riêng là gì?

Khối lượng riêng của một chất được xác định là mật độ của khối lượng chất đó xét một đơn vị thể tích và nó là thuộc Vật lý luôn có của chất. Có thể do vậy nên trong tiếng Anh khối lượng riêng được biết đến với tên là Density – mật độ.

2. Đơn vị đo và công thức tính khối lượng riêng là gì?

Sau khi đã hiểu được khối lượng riêng là gì? Đơn vị và công thức tính cũng là một trong những yếu tố nên biết của khối lượng riêng.

2.1 Đơn vị đo khối lượng riêng của một số chất

Đơn vị của khối lượng riêng theo hệ đo lường quốc tế (SI) của một số chất như sau:

• Đối với chất rắn, đơn vị  là kg/m³.
• Đối với chất khí, đơn vị là l/m³

Tuy nhiên, người ta cũng có thể sử sử dụng các đơn vị đo lường khác để đo đại lượng trên. Ví dụ như:

• gam trên mili lít – g/ml
• tấn trên mét khối – t/m³
• gam trên centimet khối – g/cm³. Đơn vị này cũng thuộc hệ thống đo lường CGS.
• kilogam trên lít – kg/l

2.2 Công thức tính khối lượng riêng là gì?

Khối lượng riêng của một chất được tính theo công thức: D = m/V

Giải thích các ký hiệu:

• D là khối lượng riêng của chất đang xét. Đơn vị theo hệ SI là kg/m³.
• m là khối lượng của chất đó. Đơn vị theo hệ SI là kg.
• V là thể tích của vật. Đơn vị theo hệ SI là m³.

3. Các yếu tố ảnh hưởng đến khối lượng riêng của một chất

Có hai yếu tố chính ảnh hưởng đến khối lượng riêng của một chất. Đó là: áp suất và nhiệt độ.

• Áp suất: Áp suất thể hiện sức nén của vật chất, làm ảnh hưởng đế thể tích. Bị nén càng nhiều thì khối lượng riêng của chất càng lớn và ngược lại.
• Nhiệt độ: Ta biết rằng các chất rắn thường có xu hướng nở ra khi nóng và co vào khi lạnh. Khi nở ra hoặc co vào như vậy sẽ là tăng hoặc giảm thể tích của vật chất. Từ đó, làm thay đổi khối lượng riêng của chất. Chẳng hạn như nước, khi nó ở trạng thái nước đá nó có khối lượng riêng nhỏ hơn so với nước ở nhiệt độ phòng.

4. Khối lượng riêng của một số chất hay gặp

4.1 Khối lượng lượng riêng của một số chất rắn

• Khối lượng riêng của nhôm là 2,7 g/cm³.
•  Khối lượng riêng của kim cương là 3,5 g/cm³.
• Khối lượng riêng của sắt, thép là 7,8 g/cm³.
• Khối lượng riêng của đồng là 8,3 – 9 g/cm³.

4.2 Khối lượng riêng của một số chất lỏng

• Khối lượng riêng của nước đá là 0,920 g/cm³.
• Khối lượng riêng của rượu etanol là 0,810 g/cm³.
• Khối lượng riêng của nước tinh khiết ở 4°C là 1 g/cm³

4.3 Khối lượng riêng của một số chất khí

• Khối lượng riêng của hidro là 0,00009 g/cm³.
• Khối lượng riêng của khí heli là 0,000178 g/cm³.
• Khối lượng riêng của cacbon dioxit là 0,001977 g/cm³.
• Khối lượng riêng của khí nito là 0,001251 g/cm³

5. Một số điều thú vị về khối lượng riêng là gì?

5.1 Làm thế nào để biết khối lượng riêng của cơ thể người?

Qua công thức tính khối lượng riêng thể hiện ở trên D = m/V. Ta thấy rằng để xác định được thể tính của một vật ta cần xác định được thể tính và khối lượng của vật đó. Các bước thực hiện như sau:

• Xác định khối lượng cơ thể người:

Ta có thể xác định đại lượng này bằng cách cân. Giả sử cân nặng cân được ở đây là 50kg.

• Xác định thể tích cơ thể người.

Để có thể xác định được yếu tố này cần thực hiện các bước sau. đổ nước vào một cái bồn, đo mực nước lúc này. Sau khi người bước vào nước sao cho nước ngập hoàn toàn. Đo mực nước lúc sau. Mực nước chênh lệch giữa hai lần đo là thể tính của cơ thể người. Giả sử thể tích đo được là 0,04 m³

• Thực hiện tính toán khối lượng riêng của con người.

D = m/V = 50/0,04= 1250 kg/m³

Vậy nếu một người có cân nặng 50kg, thể tích của người đó khoảng 0,04 m³. Thì người đó có khối lượng riêng rơi vào khoảng 1250 kg/m³.

5.2 Điều gì xảy ra khi trộn hai chất lỏng có khối lượng riêng khác nhau vào với nhau

Khi hai chát lỏng có khối lượng riêng khác nhau, và không hòa tan vào nhau được trộn lẫn với nhau. Ta có thể quan sát thấy rằng, chất có khối lượng riêng thấp hơn sẽ nổi lên trên, và nặng hơn thì sẽ chìm xuống dưới.

Ví dụ như, khi trộn dầu ăn với nước, hỗn hợp này sẽ bị tách làm hai lớp. Do dầu ăn có khối lượng riêng nhỏ hơn nước nên nó sẽ ở lớp phía trên.

6. Ứng dụng khối lượng riêng vào đời sống

Biết được khối lượng riêng là gì? Công thức va đơn vị cũng như một số kiến thức khác về nó. Ta có thể áp dụng đặc điểm của khối lượng riêng vào cuộc sống như:

• Giải thích được tại sao băng nổi trên mặt nước biển.
• Giúp trong việc tách các chất lỏng. Ví dụ, khí sự cố tràn dầu trên đại dương, ta biết được dầu sẽ nổi lên mặt nước. Do đó công việc tách dầu ra khỏi nước sẽ dễ dàng hơn.
• Chế tạo tàu ngầm. Để có thể đi được dưới nước, tàu ngầm phải được chế tạo từ những vật liệu có khối lượng riêng nhỏ hơn nước.

Tổng quan lại, bài viết trên chúng tôi đã chia sẻ cho các bạn về khối lượng riêng là gì, đơn vị , công thức tính khối lượng riêng và một số điều thú vị khác về khối lượng riêng. Nếu có tắc mắc gì thêm, các bạn có thể để lại chúng bên dưới phần bình luận, chúng tôi sẽ cố gắng phản hồi sớm nhất có thể. Rất cảm ơn các bạn đã đọc hết bài chia sẻ trên.