Inhalt
- Dichte-Grundlagen
- Berechnung der Luftdichte
- Schnelle Möglichkeiten zur Abschätzung von Änderungen der Luftdichte
- Was ist ein Dichteverhältnis?
- Die Feinheiten des Dichteverhältnisses beim Kuchenbacken
Im Allgemeinen vergleicht ein Verhältnis zwei Größen mit denselben Einheiten, um den numerischen Wert zu bestimmen, der die beiden Größen in Beziehung setzt.
Beispielsweise ist es in Kuchenrezepten üblich, dass die Zutaten in Gewichtsverhältnissen enthalten sein müssen. Das Gewicht des Zuckers im Kuchen sollte dem Gewicht des Mehls entsprechen, aber das bedeutet nicht, dass sie in gleichen Mengen hinzugefügt werden. Warum ist das so?
Dichte-Grundlagen
Erstens ist die allgemeine Massendichteformel die Masse, die eine Volumeneinheit pro Volumeneinheit einnimmt. Eine Dichte beschreibt einfach, wie etwas Material verteilt ist. Es gibt viele Arten von Dichten: Jede Menge, die als Menge pro Flächeneinheit, Volumen oder andere räumliche Einheit beschrieben wird, ist eine Dichte.
Es ist hilfreich, die Dichte einiger gängiger Materialien als Referenz für den Vergleich anderer Materialien zu berücksichtigen. Die Dichte von Wasser beträgt 1 g / ml, und die Dichte von Luft bei Standarddruck und -temperatur beträgt etwa das 1,18-fache von 10-3 g / cm3.
Berechnung der Luftdichte
Die Berechnung der Luftdichte hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie z. Pund Temperatur T. Das ideales Gasgesetz ist der beste Weg, um die Beziehung zwischen Druck, Temperatur und Luftdichte zu bestimmen, ρ.
Das ideale Gasgesetz lautet: P _ = rT_ρ, wobei sich die drei physikalischen Größen auf die spezifische Gaskonstante für trockene Luft beziehen, r ( r = 287,058 J / kg K, z P in Einheiten von Pascal, T in Einheiten von Kelvin und ρ in kg / m3).
Aus dieser Gleichung können wir die Variablen schnell neu ordnen, um zu sehen, wie sich die Luftdichte in Abhängigkeit von Druck und Temperatur ändert. Nach dem Umstellen erhalten wir: ρ = P / rT. Auf diese Weise können wir schnell sehen, was passiert, wenn sich eine der physikalischen Größen ändert.
Schnelle Möglichkeiten zur Abschätzung von Änderungen der Luftdichte
Lassen Sie uns den Druck konstant halten und sehen, was passiert, wenn sich die Temperatur ändert. Wenn sich die Temperatur erhöht, erhöht sich der Nenner, während der Zähler konstant bleibt. Dies bedeutet, dass die Luftdichte abnehmen würde. In ähnlicher Weise würde die Luftdichte zunehmen, wenn der Druck zunimmt, während die Temperatur konstant bleibt.
Es ist hilfreich, sich diese Zusammenhänge oder einfach das ideale Gasgesetz zu merken, um schnell bestimmen zu können, wie die Luftdichte von Umgebungsfaktoren wie Druck und Temperatur abhängt.
Es kann auch nützlich sein, Luftdichteverhältnisse zu berechnen, um zu bestimmen, ob die Umgebungsfaktoren zu- oder abgenommen haben, um zu einer Dichteänderung zu führen.
Was ist ein Dichteverhältnis?
Ein Dichteverhältnis ist einfach eine Möglichkeit, zwei Dichten zu vergleichen, die sich in denselben Einheiten befinden. Gewöhnlich werden Dichten für Feststoffe und Flüssigkeiten mit der Dichte von Wasser verglichen. Für Gase ist der Standardvergleich Luft. Dieses Verhältnis hat aufgrund der Standardisierung einen besonderen Namen: spezifisches Gewicht.
Die spezifischen Gewichte sind daher uneinheitlich und stellen lediglich einen numerischen Faktor dar, der mit dem Standardisierungsmedium (Wasser oder Luft, je nach dem von Ihnen in Betracht gezogenen Material) multipliziert werden kann, um die Dichte des Materials zu bestimmen.
Die Feinheiten des Dichteverhältnisses beim Kuchenbacken
Was ist mit dem Kuchen? Wie können wir feststellen, wie viel Zucker und Mehl unser Kuchen benötigt? Denken Sie daran, dass die Gewichte der beiden ähnlich sein sollten, aber das bedeutet nicht, dass wir jeweils eine Tasse in unseren Teig werfen können.
Die Dichte des Kristallzuckers beträgt 0,85 g / cm3und die Dichte von Allzweckmehl beträgt 0,53 g / cm3. Sofort können wir das Dichteverhältnis von Zucker zu Mehl berechnen: 0,85 / 0,53 = 1,6. Daraus wissen wir, dass der Zucker in der gleichen Menge Zucker und Mehl 1,6-mal so schwer sein wird.
Wenn Sie also nach 1 Tasse Zucker gefragt werden, müssen Sie 1,6 Tassen Allzweckmehl hinzufügen, damit das Verhältnis erhalten bleibt und unser Kuchen richtig aufgeht.
Es ist klar, dass Verhältnisse eine großartige Möglichkeit sind, schnell zu bestimmen, wie Massen und Volumina verschiedener Materialien miteinander in Beziehung stehen.