घनत्व वह संबंध है जो किसी पदार्थ या पिंड के द्रव्यमान और उसके आयतन (भौतिकी और रसायन विज्ञान के क्षेत्रों) के बीच मौजूद होता है, अर्थात यह आयतन की मात्रा से द्रव्यमान का माप है, और इसका सूत्र है:
घनत्व = द्रव्यमान/आयतन एम/वी
- द्रव्यमान पदार्थ की वह मात्रा है जिससे एक पिंड बनता है।
- वॉल्यूम एक शरीर द्वारा कब्जा कर लिया गया स्थान है ।
“हम एक आंतरिक संपत्ति के बारे में बात कर रहे हैं, क्योंकि यह विचार किए जाने वाले पदार्थ की मात्रा पर निर्भर नहीं करता है।”
आइए इसे व्यवहार में लाएं
प्रश्न: चीनी के उस घन का घनत्व क्या है जिसका वजन 11.2 ग्राम है और जिसकी भुजा 2 सेमी है?
चरण 1: चीनी के घन का द्रव्यमान और आयतन ज्ञात कीजिए।
द्रव्यमान = 11.2 ग्राम आयतन = 2 सेमी की भुजाओं वाला घन।
एक घन का आयतन = (भुजा की लंबाई) 3
आयतन = (2 सेमी) 3
आयतन = 8 सेमी3
चरण 2 – अपने चरों को घनत्व सूत्र में डालें।
घनत्व = द्रव्यमान / आयतन
घनत्व = 11.2 ग्राम / 8 सेमी3
घनत्व = 1.4 ग्राम / सेमी 3
उत्तर: चीनी के घन का घनत्व 1.4 ग्राम/सेमी3 होता है।
गणना निकालने के लिए युक्तियाँ
इस समीकरण को हल करने से, कुछ मामलों में द्रव्यमान प्राप्त होगा। नहीं तो वस्तु का विचार करके ही उसे प्राप्त करना चाहिए। द्रव्यमान रखते समय ध्यान रखें कि माप कितना सही होगा। वही मात्रा के लिए जाता है, स्पष्ट रूप से माप बीकर की तुलना में स्नातक सिलेंडर के साथ अधिक सटीक होगा, हालांकि आपको सटीक माप की आवश्यकता नहीं हो सकती है।
यह जानने के लिए ध्यान रखने योग्य एक और महत्वपूर्ण बिंदु है कि क्या आपका उत्तर अर्थपूर्ण है। जब कोई वस्तु अपने आकार के लिए बहुत भारी लगती है, तो उसका उच्च घनत्व मान होना चाहिए। कितना? यह सोचते हुए कि पानी का घनत्व लगभग 1 g/cm³ है। इससे कम घनी वस्तु पानी में डूब जाएगी। इसलिए, यदि कोई वस्तु पानी में डूबती है, तो उसका घनत्व मान आपको 1 से अधिक के रूप में चिह्नित करना चाहिए!
मात्रा प्रति विस्थापन
यदि आपको एक नियमित ठोस वस्तु दी जाती है, तो इसके आयामों को मापा जा सकता है और इस प्रकार इसकी मात्रा की गणना की जा सकती है, हालाँकि, वास्तविक दुनिया में कुछ वस्तुओं के आयतन को इतनी आसानी से नहीं मापा जा सकता है, कभी-कभी विस्थापन द्वारा आयतन की गणना करना आवश्यक होता है।
- आर्किमिडीज के सिद्धांत से यह ज्ञात है कि किसी वस्तु का द्रव्यमान उसके आयतन को द्रव के घनत्व से गुणा करके प्राप्त किया जाता है। यदि वस्तु का घनत्व विस्थापित द्रव के घनत्व से कम है, तो वस्तु तैरती है; यदि यह बड़ा है, तो यह डूब जाता है।
- विस्थापन का उपयोग किसी ठोस वस्तु के आयतन को मापने के लिए किया जा सकता है, भले ही उसका आकार नियमित न हो।
विस्थापन कैसे मापा जाता है? मान लीजिए कि आपके पास एक धातु का खिलौना सिपाही है। आप बता सकते हैं कि यह पानी में डूबने के लिए काफी भारी है, लेकिन आप इसके आयामों को मापने के लिए किसी रूलर का उपयोग नहीं कर सकते। खिलौने का आयतन मापने के लिए, अंशांकित सिलिंडर को पानी से आधा भरें। वॉल्यूम रिकॉर्ड करें। खिलौना जोड़ो। चिपके रहने वाले किसी भी हवाई बुलबुले को हटाना सुनिश्चित करें। नया वॉल्यूम माप रिकॉर्ड करें। टॉय सोल्जर का आयतन अंतिम आयतन है जिसमें प्रारंभिक आयतन घटा है। आप खिलौने के द्रव्यमान (शुष्क) को माप सकते हैं और फिर घनत्व की गणना कर सकते हैं।
