ปฎิบัติการที่ 3 ความหนาแน่น ( Density)
ทฤษฎี
ความหนาแน่น (อังกฤษ: density, สัญลักษณ์: ρ อักษรโรในภาษากรีก) เป็นการวัดมวลต่อหนึ่งหน่วยปริมาตร ยิ่งวัตถุมีความหนาแน่นมากขึ้น มวลต่อหน่วยปริมาตรก็ยิ่งมากขึ้น กล่าวอีกนัยหนึ่ง คือวัตถุที่มีความหนาแน่นสูง (เช่น เหล็ก) จะมีปริมาตรน้อยกว่าวัตถุความหนาแน่นต่ำ (เช่น น้ำ) ที่มีมวลเท่ากัน
หน่วยเอสไอของความหนาแน่นคือ กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (kg/m3)
ความหนาแน่นเฉลี่ย (average density) หาได้จากผลหารระหว่างมวลรวมกับปริมาตรรวม ดังสมการ
ρ = m / V
โดยที่
ρ คือความหนาแน่นของวัตถุ (หน่วย กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร)
m คือมวลรวมของวัตถุ (หน่วย กิโลกรัม)
V คือปริมาตรรวมของวัตถุ (หน่วย ลูกบาศก์เมตร)
ความหนาแน่นของสสารต่าง ๆ
สสารที่มีความหนาแน่นสูงสุดที่รู้จักกัน คือสสารที่อยู่ในดาวนิวตรอนที่เรียกว่านิวตรอเนียม) ใจกลางหลุมดำ ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ไม่มีปริมาตร ดังนั้นจึงไม่สามารถหาความหนาแน่นได้
จุดประสงค์
1.เพื่อศึกษาค่าความหนาแน่นของขยะ มีอะไรบ้าง
2.เพื่อศึกษาสูตรการคำนวณค่าความหนาแน่นปกติ
3.เพื่อศึกษาขั้นตอน วิธีการทดลอง และทำการปฏิบัติอย่างถูกต้อง
อุปกรณ์ในการวิเคราะห์
หาค่าความหนาแน่นปกติ
1.ภาชนะตวงขยะความจุ 50-100 ลิตร
2.เครื่องชั่งน้ำหนัก
3.อุปกรณ์สำหรับคลุกเคล้าขยะ เช่น พลั่ว
4.ถุงมือ หน้ากากสวมป้องกันฝุ่น
หาค่าความหนาแน่นขณะขนส่ง
1.สายวัด
2.เครื่องชั่งน้ำหนักรถยนต์
ขั้นตอนการวิเคราะห์
หาค่าความหนาแน่นปกติ
1.ชั่งน้ำหนักถังตวงเปล่า( w1 )
2.นำขยะที่ได้จากการ Quartering และผ่านการคลุกเคล้าให้เนื้อเดียวกัน จนเหลือประมาณ 50 ลิตร ใส่ภาชนะตวงขยะ
3.ยกภาชนะตวงขยะสูงจากพื้น 30 ซม. แล้วปล่อยให้กระแทกกับพื้น 3 ครั้ง หากปริมาณขยะในภาชนะตวงลดลงกว่าระดับที่กำหนดให้เติมขยะลงไปจนได้ระดับโดยไม่มีการอัดเพิ่ม
4.ชั่งน้ำหนักภาชนะตวงที่มีขยะ ( w2 )
5.ลดลองหาค่าความหนาแน่นตามวิธีการตามข้อ 1) - 4) หลาย ๆ ครั้ง เพื่อหาค่าเฉลี่ย
หาค่าความหนาแน่นขณะขนส่ง
1.ชั่งน้ำหนักรถยนต์เก็บขนขยะที่ไม่ได้บรรทุกขยะ
2.ใช้สายวัด วัดระยะความกว้าง ความยาว ความสูง ของตัวถังรถเฉพาะส่วนที่มีขยะ
3.ชั่งน้ำหนักรถยนต์เก็บขนขยะในขณะที่มีขยะ
การคำนวณ
ค่าความหนาแน่นปกติ
D=(W2-W1)/V
โดยที่
D = ความหนาแน่นปกติ ( Bulk Density )
W1 = น้ำหนักภาชนะตวงขยะเปล่า
W2 = น้ำหนักภาชนะตวงขยะที่มีขยะ
V = ปริมาตรภาชนะตวงขยะ
ค่าควาหนาแน่นขณะขนส่ง
ค่าควาหนาแน่นขณะขนส่ง = ( น้ำหนักรถยนต์เก็บขนบรรทุกขยะ – น้ำหนักรถยนต์เก็บขน ) / ปริมาตรของตัวถังรถที่บรรจุขยะ
หน่วยของค่าความหนาแน่นขณะขนส่ง คือ ตันต่อลูกบาศก์เมตร
ผลการทดลอง
สรุปผลการทดลอง
ความหนาแน่นของขยะที่เก็บมานั้นมีไม่มากเท่าไรเพราะขยะส่วนใหญ่มีขนาดใหญ่ ทำให้ความหนาแน่นในการอัดจึงมีน้อย
รูปประกอบการทดลอง
ชั่งน้ำหนักภาชนะถังตวง
ชั่งน้ำหนักภาชนะถังตวงที่มีขยะ
นำขยะที่ผ่านการแยกตัวอย่างมาใส่ในถังตวง
ทำการยกภาชนะถังตวงที่มีขยะสูงให้สูง จากพื้นประมาณ 30 cm แล้วปล่อยให้ภาชนะถังตวงตกกระแทกกับพื้น ทำเช่นนี้ 3 ครั้ง
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น