Density (Massa Jenis)
Densitas didefinisikan sebagai massa benda per satuan volume. Massa adalah properti.Perbedaan Massa dan Berat - - Apakah berat itu dan apa massa itu? Penjelasan tentang perbedaan antara berat dan massa.
Kepadatan dapat dinyatakan sebagai
ρ = m / V = 1 / vg (1)Satuan SI untuk density (kepadatan) adalah kg/m3.Satuan Imperial (AS) adalah Ib/ft3 (slugs/ft3). Sementara orang-orang sering menggunakan pound per kaki kubik (Ib/ft3) sebagai ukuran kepadatan di AS, pound sesungguhnya ukuran Gaya (kekuatan), bukan massa. Semenara Slug adalah ukuran yang benar dari massa. Anda dapat memengalikan slug 32,2 kedalam pound.
where
ρ = density (kg/m3, slugs/ft3)
m = mass (kg, slugs)
V = volume (m3, ft3)
vg = specific volume (m3/kg, ft3/slug)
Semakin tinggi densitas (kepadatan), semakin ketat partikel yang dikemas dalam substansi (zat). Kepadatan adalah konstanta fisik Zat pada suhu tertentu dan kepadatan dapat membantu untuk mengidentifikasi suatu zat.
Relatif Density (Specific Gravity)
Kepadatan relatif suatu zat adalah rasio substansi kepadatan air pada suhu 4oC, yaitu
| Substance | Relative density |
|---|---|
| Acetylene | 0.0017 |
| Air, dry | 0.0013 |
| Alcohol | 0.82 |
| Aluminum | 2.72 |
| Brass | 8.48 |
| Cadmium | 8.57 |
| Chromium | 7.03 |
| Copper | 8.79 |
| Carbon dioxide | 0.00198 |
| Carbon monoxide | 0.00126 |
| Cast iron | 7.20 |
| Hydrogen | 0.00009 |
| Lead | 11.35 |
| Mercury | 13.59 |
| Nickel | 8.73 |
| Nitrogen | 0.00125 |
| Nylon | 1.12 |
| Oxygen | 0.00143 |
| Paraffin | 0.80 |
| Petrol | 0.72 |
| PVC | 1.36 |
| Rubber | 0.96 |
| Steel | 7.82 |
| Tin | 7.28 |
| Zinc | 7.12 |
| Water (4oC) | 1.00 |
| Water, sea | 1.02 |
Contoh - Gunakan Density untuk Mengidentifikasi Materi:
Suatu zat cair yang tidak diketahui memiliki massa 18,5 g dan menempati volume 23,4 ml. (mililiter).Kepadatan (kerapatan) dapat dihitung sebagai
ρ = [(18.5 g) / (1000 g/kg)] / [(23.4 ml) / (1000 ml/l) (1000 l/m3)]Jika kita mencari kepadatan dari beberapa cairan yang umum, kita dapat menemukan bahwa etil alkohol, atau etanol, memiliki kerapatan 789 kg/m3. Cairan tersebut mungkin etil alkohol!
= (18.5 10-3 kg) / (23.4 10-6 m3)
= 790 (kg/m3)
Contoh - Gunakan Density Menghitung Massa dari suatu Volume
Kepadatan (kerapatan) titanium adalah 4507 kg/m3. Hitung massa 0,17 m3 titanium!m = (0.17 m3) (4507 kg/m3)
= 766.2 (kg)
Specific Weight (Berat Spesifik)
Berat spesifik didefinisikan sebagai berat per satuan volume. Berat adalah sebuah gaya.Specific Weight (Berat spesifik) dapat dinyatakan sebagai
γ = ρ g (2)
where
γ = specific weight (N/m3, lb/ft3)
ρ = density (kg/m3, slugs/ft3)
g = acceleration of gravity (9.81 m/s2, 32.174 ft/s2)
Satuan SI- berat spesifik dinotasikan N/m3. Satuan imperial adalah Ib/ft3. Percepatan g (gaya gravitasi) lokal dalam kondisi normal 9,807 m/s2 dalam satuan SI dan 32,174 ft/s2 dalam satuan imperial.
Example - Specific Weight Water
Specific weight for water at 39 oF (4 oC) is 62.4 lb/ft3 (9.81 kN/m3) in imperial units.With a density of water 1000 kg/m3 - specific weight in SI units can be calculated as
Berat jenis air pada 39 oF (4 oC) adalah 62,4 Ib/ft3 (9,81 kN/m3) dalam satuan imperial.
Dengan densitas air 1000 kg/m3 - berat jenis dalam satuan SI dapat dihitung sebagai
γ = (1000 kg/m3) (9.81 m/s2)With a density of water 1.940 slugs/ft3 - specific weight in SI units can be calculated as
= 9810 (N/m3)
= 9.81 (kN/m3)
γ = (1.940 slugs/ft3) (32.174 ft/s2)
= 62.4 (lb/ft3)
Example - Specific Weight Some other Materials
==============
| Product | Specific Weight - γ | |
|---|---|---|
| Imperial Units (lb/ft3) | SI Units (kN/m3) | |
| Aluminium | 172 | 27 |
| Brass | 540 | 84.5 |
| Copper | 570 | 89 |
| Ethyl Alcohol | 49.3 | 7.74 |
| Gasoline | 42.5 | 6.67 |
| Glycerin | 78.6 | 12.4 |
| Mercury | 847 | 133.7 |
| SAE 20 Oil | 57 | 8.95 |
| Seawater | 64 | 10.1 |
| Stainless Steel | 499 - 512 | 78 - 80 |
| Water | 62.4 | 9.81 |
| Wrought Iron | 474 - 499 | 74 - 78 |
Specific Gravity (Relative Density)
Specific Gravity Liquids
The Specific Gravity - SG
- of a liquid is a dimensionless unit defined as the ratio of density
of the liquid to the density of water at a specified temperature.
Specific Gravity of a liquid can be expressed
SG = ρ / ρH2O (3)
where
SG = specific gravity
ρ = density of fluid or substance (kg/m3)
ρH2O = density of water (kg/m3)
It is common to use the density of water at 4 oC (39oF) as reference - at this point the density of water is at the highest - 1000 kg/m3 or 62.4 lb/ft3.
- Thermal Properties of Water Density, Freezing temperature, Boiling temperature, Latent heat of melting, Latent heat of evaporation, Critical temperature ...
Example - Specific Gravity
If the density of iron is 7850 kg/m3, 7.85 grams per cubic centimeter (cm3), 7.85 kilograms per liter, or 7.85 metric tons per cubic meter - the specific gravity of iron is:SG = (7850 kg/m3) / (1000 kg/m3)
= 7.85
- water density is 1000 kg/m3
Specific Gravity Gases
The Specific Gravity - SG - of a gas is a dimensionless unit defined as the ratio of density of the gas to the density of air at a specified temperature and pressure. In general conditions according NTP - Normal Temperature and Pressure - defined as air at 20oC (293.15 K, 68oF) and 1 atm ( 101.325 kN/m2, 101.325 kPa, 14.7 psia, 0 psig, 30 in Hg, 760 torr), where density of air is 1.205 kg/m3, is used.Note that the density of both gases should be evaluated at the same pressure and temperature - and when this happens the SG can be calculated utilizing only the molecular weights.
Specific Gravity of a gas can be expressed
SG = ρ / ρair (3)
where
SG = specific gravity
ρ = density of gas or substance (kg/m3)
ρair = density of air (kg/m3)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar