Die Messung ist ein integraler Prozess in den täglichen Aktivitäten in den meisten praktischen, unternehmerischen und akademischen Bereichen. Dichte und Volumen sind beide wichtige Begriffe.
Beides sind quantifizierbare Größen, die die physikalischen Eigenschaften eines Objekts beschreiben. Allerdings muss das Objekt gemessen werden, damit beide Eigenschaften Masse haben.
Die Masse ist für die Berechnung verschiedener physikalischer Größen von entscheidender Bedeutung, nicht nur für Dichte und Volumen.
Key Take Away
- Die Dichte misst die Menge an Masse pro Volumeneinheit; Volumen ist die Menge an Platz, die ein Objekt einnimmt.
- Die Dichte ist eine Materialeigenschaft und kann je nach Temperatur, Druck und anderen Faktoren variieren; Volumen ist eine intrinsische Eigenschaft eines Objekts.
- Die Dichte wird in Kilogramm pro Kubikmeter (kg/m3) gemessen; Das Volumen wird in Kubikmetern (m3) oder in von Kubikmetern abgeleiteten Einheiten wie Litern (L) gemessen.
Dichte vs. Volumen
Der Unterschied zwischen Dichte und Volumen besteht darin, dass die Dichte angibt, wie dicht die Moleküle in einem Objekt gepackt sind. Im Gegensatz dazu sagt das Volumen etwas über den physischen Raum aus, den ein Objekt einnimmt.
Die Dichte ist definiert als die Menge an Masse, die in einem Objekt für ein bestimmtes Volumen vorhanden ist. Die Dichte wird verwendet, um die Beziehung zwischen Masse und Volumen herzustellen und zu verstehen.
Physikalisch sagt es uns, wie dicht die Moleküle der Substanz zusammengepackt sind. Eine hohe Dichte bedeutet, dass die Moleküle dicht gepackt sind.
Andererseits ist Volumen als die Menge an physischem Raum definiert, die ein Objekt einnimmt. Das Volumen ist praktisch für die Planung von Aktivitäten, wenn wir damit bestimmen, wie viel Platz etwas einnehmen wird.
Das Volumen ist ein wesentliches Maß für Flüssigkeiten, da sie keine bestimmte Form haben und daher nicht als Fläche gemessen werden können.
Vergleichstabelle
| Vergleichsparameter | Signaldichte | Volume |
|---|---|---|
| Definition | Es ist die Menge an Masse, die in einem bestimmten Raumvolumen vorhanden ist. | Volumen ist der Raum, den ein Objekt einnimmt. |
| Natur | Intensiv in der Natur. | Umfangreich in der Natur. |
| SI-Einheit | Kilogramm pro Kubikmeter (kg/m3) | Kubikmeter (m3) |
| Formel | Masse/Volumen | Länge3 |
| Beziehung zur Temperatur | Nimmt mit steigender Temperatur ab. | Steigt mit steigender Temperatur. |
Was ist Dichte?
Die Dichte ist ein Maß für die Masse pro Volumeneinheit. Dies ist die gebräuchlichste Definition der Dichte und tatsächlich auch die einfachste.
Wenn wir im Alltag davon sprechen, wie dicht ein Gegenstand oder eine Flüssigkeit ist, meinen wir damit, dass die einzelnen Moleküle in der Flüssigkeit sehr dicht gepackt sind.
Und wenn die Moleküle dicht gepackt sind, können mehr Moleküle in einen bestimmten Raum passen.
Wenn mehr Moleküle in den gegebenen Raum passen, führt dies automatisch dazu, dass mehr Masse eingenommen wird.
Wir messen den Raum anhand des Volumens, da es sich um eine dreidimensionale Größe handelt, sodass mehr Masse in einem bestimmten Raumvolumen zu mehr Masse in einem bestimmten Volumen führt.
Um diese Messung zu standardisieren, betrachten wir die Masse, die in einer Volumeneinheit vorhanden ist, was uns zur Ableitung der Formel für die Dichte führt. Die Formel für die Dichte lautet
D = m/V
Woher,
- D = Dichte
- M = Masse
- V = Volumen
Die Dichte nimmt mit steigender Temperatur ab. Dies kann so verstanden werden, dass bei steigender Temperatur die Energie in den Molekülen der Substanz zunimmt und daher dazu neigt, voneinander wegzudriften, und somit das Volumen der Substanz zunimmt.
Da die Dichte umgekehrt proportional zum Volumen ist, nimmt die Dichte mit zunehmendem Volumen ab. Dieser Rückgang ist bei Gasen am stärksten, gefolgt von Flüssigkeiten und Feststoffen.
Die Dichte ist eine wichtige alltägliche physikalische Größe, die auf verschiedene Weise genutzt wird. Die bekannteste Anwendung der Dichte ist die Bestimmung, ob ein Objekt im Wasser schwimmt.
Dies ist vor allem in der Schifffahrtsbranche der Fall, da dort die Ladungsdichte niedriger sein muss als die Dichte des Wassers.
Eine weitere Verwendung ist die Herstellung von Konsumgütern wie Kondenswasser Milch, wobei die Dichte des Produkts eine Rolle spielt. In ähnlichen Alltagsfällen hilft es, eine allgemeine Vorstellung von der Dichte zu haben.
Was ist Volumen?
Volumen ist der physische dreidimensionale Raum, den ein Objekt einnimmt. Wenn es um die Menge an Dingen geht, die als Behälter fungieren müssen, verwenden wir stattdessen den Begriff Kapazität.
Volumen ist eine wichtige Größe und wird täglich sehr häufig verwendet.
Wir verwenden Volumen, wenn wir eine Flasche Wasser kaufen müssen; Wir verwenden Volumen, wenn wir einen Kühlschrank kaufen müssen. Beim Autokauf berücksichtigen wir das Volumen des Kofferraums eines Autos.
In manchen Fällen ist das Volumen von entscheidender Bedeutung, beispielsweise bei der Herstellung und Konstruktion eines Flugzeugs oder eines Schiffes.
Die Formel für das Volumen lautet wie folgt:
V = L3
Woher,
- V = Volumen
- L = Länge
Die Länge ist eine grundlegende Grundgröße, und da wir zur Berechnung des Volumens den Würfel der Masse verwenden, ist das Volumen eine dreidimensionale Größe.
Bei einfachen Objekten, deren Seiten leicht zu berechnen sind, wie etwa einem Würfel oder Quader, ist die Berechnung des Volumens in diesen Fällen wirklich einfach.
- Bei einem Würfel lautet die Volumenformel (Seitenlänge)3.
- Bei einem Quader lautet die Volumenformel (Länge x Breite x Höhe)
In beiden Fällen ergibt sich die Abmessung L3.
Hauptunterschiede zwischen Dichte und Volumen
- Der Hauptunterschied zwischen Dichte und Volumen besteht darin, dass die Dichte uns sagt, wie viel Masse in einer bestimmten Menge an Raum vorhanden ist, und das Volumen uns über den Raum informiert, den ein Objekt einnimmt.
- Die Dichte ist intensiv, also eine innere Eigenschaft des Stoffes. Das Volumen ist umfangreich.
- SI-Einheit der Dichte ist Kilogramm pro Kubikmeter (kg/m3), während die SI-Volumeneinheit pro Kubikmeter (m) ist3).
- Die Formel für die Dichte lautet (Masse/Volumen). Die Formel für das Volumen ist (Länge)3.
- Die Dichte nimmt mit steigender Temperatur ab, während das Volumen mit steigender Temperatur zunimmt.
- https://acsess.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.2136/sssabookser5.1.2ed.c13
- https://www.spiedigitallibrary.org/conference-proceedings-of-spie/2359/0000/Volume-visualization/10.1117/12.185241.short?SSO=1
Letzte Aktualisierung: 14. Oktober 2023
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Piyush Yadav hat die letzten 25 Jahre als Physiker in der örtlichen Gemeinde gearbeitet. Er ist ein Physiker, der sich leidenschaftlich dafür einsetzt, die Wissenschaft für unsere Leser zugänglicher zu machen. Er hat einen BSc in Naturwissenschaften und ein Postgraduiertendiplom in Umweltwissenschaften. Sie können mehr über ihn auf seinem lesen Bio-Seite.
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