روش محاسبه چگالی مواد جامد نامحلول | اصل ارشمیدس | المپیاد شیمی

تدریس خصوصی المپیاد شیمی مرحله اول و دوم

آموزش شیمی آنلاین (همه شهرها) و حضوری (فقط تهران)

دکتر مهدی نباتی – استاد برتر شیمی المپیاد ایران

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران مشهد اصفهان کرج شیراز تبریز قم اهواز کرمانشاه ارومیه رشت زاهدان همدان کرمان یزد اردبیل بندرعباس اراک اسلامشهر ساری بابل

چگالی جامدات نامحلول در آب

اصل ارشمیدس، یک روش برای تعیین چگالی جامدات نامحلول در آب است. بر پایه اصل ارشمیدس، زمانی که یک شی جامد در یک سیال یا مایعی معلق می شود، دچار کاهش وزن می شود که این کاهش وزن دقیقا برابر با وزن مایعی است که جایگزین می شود.

بنابراین خواهیم داشت:

m_d = m_a – m_f

جرم ماده جامد در حالت آزاد: m_a

جرم ماده جامد درون مایع: m_f

جرم مایع جایگزین شده: m_d

از طرفی مطابق اصل ارشمیدس، حجم جسم جامد با حجم مایع جایگزین شده برابر است.

V_d = V_a

حجم جسم جامد: V_a

حجم مایع جایگزین شده: V_d

بنابراین برای چگالی مواد جامد نامحلول در آب خواهیم داشت:

ρ = m_a / V_a

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران مشهد اصفهان کرج شیراز تبریز قم اهواز کرمانشاه ارومیه رشت زاهدان همدان کرمان یزد اردبیل بندرعباس اراک اسلامشهر ساری بابل

سوال تستی

جسم جامدی توسط ترازوی دقیقی در هوای آزاد مورد سنجش قرار گرفت و جرم آن ۲۵ گرم اندازه گیری شد. اما وقتی که این جسم جامد درون ظرف آب قرار داده شد، جرم آن ۱۵ گرم به دست آمد. اگر چگالی آب برابر ۱ گرم بر میلی لیتر در نظر گرفته شود، چگالی این جسم فلزی چقدر است؟

الف: ۴٫۳

ب: ۱٫۲

ج: ۸٫۷

د: ۲٫۵

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران مشهد اصفهان کرج شیراز تبریز قم اهواز کرمانشاه ارومیه رشت زاهدان همدان کرمان یزد اردبیل بندرعباس اراک اسلامشهر ساری بابل

پاسخ:

دانش آموزان عزیزم توجه داشته باشید اولین قدم تعیین جرم آب جایگزین شده توسط جسم جامد نامحلول است:

m_d = m_a – m_f

⇓

m_d = 25 – 15

⇓

m_d = 10 g

دوستان عزیز در قدم بعدی بایستی حجم آب جایگزین شده را حساب کنیم:

V_d = m_d / ρ

⇓

V_d = 10 / 1

⇓

V_d = 10 mL

از طرف دیگر طبق اصل ارشمیدس، حجم جامد با حجم آب جایگزین شده برابر است.

V_a = 10 mL

چگالی جسم جامد:

V_a = 10 mL   ,    m_a = 25 g

ρ = m_a / V_a

⇓

ρ = ۲۵ / ۱۰

⇓

ρ = ۲٫۵ g/mL

بنابراین چگالی این جسم فلزی برابر با ۲٫۵ گرم بر میلی لیتر است.

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران کرج تبریز مشهد اصفهان شیراز رشت خرم آباد ارومیه اردبیل کرمان اهواز ساری بابل کرمانشاه قم همدان سنندج زنجان

پاسخ صحیح:

با محاسبه انجام شده متوجه می شویم که گزینه د پاسخ صحیح سوال تستی مبحث چگالی جامدات می باشد.

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران مشهد اصفهان کرج شیراز تبریز قم اهواز کرمانشاه ارومیه رشت زاهدان همدان کرمان یزد اردبیل بندرعباس اراک اسلامشهر ساری بابل

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران مشهد اصفهان کرج شیراز تبریز قم اهواز کرمانشاه ارومیه رشت زاهدان همدان کرمان یزد اردبیل بندرعباس اراک اسلامشهر ساری بابل

دکتر مهدی نباتی

استاد برجسته شیمی

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران مشهد اصفهان کرج شیراز تبریز قم اهواز کرمانشاه ارومیه رشت زاهدان همدان کرمان یزد اردبیل بندرعباس اراک اسلامشهر ساری بابل

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران مشهد اصفهان کرج شیراز تبریز قم اهواز کرمانشاه ارومیه رشت زاهدان همدان کرمان یزد اردبیل بندرعباس اراک اسلامشهر ساری بابل

تدریس خصوصی آنلاین شیمی کنکور و المپیاد شیمی ایران

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران مشهد اصفهان کرج شیراز تبریز قم اهواز کرمانشاه ارومیه رشت زاهدان همدان کرمان یزد اردبیل بندرعباس اراک اسلامشهر ساری بابل