Плотность смеси и концентрация
Плотность смеси показывает, какая масса смеси приходится на единицу её объёма. По плотности можно находить массу или объём смеси, а вместе с другими данными — концентрацию растворённого вещества.
Основная формула
Если смесь состоит из двух компонентов, а объёмы при смешивании складываются, используют массы и плотности компонентов:
Здесь \(m_1,m_2\) — массы компонентов, а \(\rho_1,\rho_2\) — их плотности. Если известны массовые доли, сначала находят массу каждого компонента по массовой доле вещества в смеси. Для раствора применяют понятие плотности раствора и учитывают массу растворённого вещества и растворителя.
Смешали 200 г жидкости плотностью 1 г/мл и 300 г жидкости плотностью 1,2 г/мл. Объёмы равны 200 мл и 250 мл. Тогда \(\rho_{\text{смеси}}=\frac{200+300}{200+250}=\frac{500}{450}\approx1{,}11\) г/мл.
Плотность — физическая величина \(m/V\), а концентрация, например массовая доля, показывает долю растворённого вещества в растворе: \(w=\frac{m_{\text{вещества}}}{m_{\text{раствора}}}\cdot100\%\). Плотность раствора может помогать определить концентрацию, но сама концентрацией не является. При смешивании реальных жидкостей общий объём иногда не равен сумме исходных объёмов; тогда используют данные задачи о конечном объёме или изменении плотности при смешивании.
Какую формулу используют для плотности смеси?
Главное
- Плотность смеси равна общей массе, делённой на общий объём.
- При складывающихся объёмах используют \(\rho=\frac{m_1+m_2}{m_1/\rho_1+m_2/\rho_2}\).
- Плотность и концентрация — разные величины: первая характеризует массу единицы объёма, вторая — содержание вещества.