Giải Khoa Học Tự nhiên 8 trang 59

Tóm tắt lý thuyết

Thí nghiệm 2 (Hình 13.2): Lấy ba thỏi sắt, nhôm, đồng có cùng thể tích $V_1 = V_2 = V_3 = V$, dùng cân điện tử đo khối lượng rồi tính tỉ số $\dfrac{m}{V}$.

Nhận xét rút ra từ thí nghiệm: Dù cùng thể tích nhưng ba thỏi có khối lượng khác nhau, nên tỉ số $\dfrac{m}{V}$ của ba chất là khác nhau. Tỉ số này đặc trưng riêng cho từng chất và được gọi là khối lượng riêng.

Khối lượng riêng cho biết khối lượng của một đơn vị thể tích chất đó:

$$D = \frac{m}{V}$$

Đơn vị thường dùng:

Quan hệ đổi đơn vị:

$$1\ \text{kg/m}^3 = 0,001\ \text{g/cm}^3 \qquad 1\ \text{g/cm}^3 = 1\ \text{g/mL}$$

Khi biết khối lượng riêng của một vật, ta đối chiếu với Bảng 13.3 để biết vật làm bằng chất gì.

Mở rộng – Trọng lượng riêng: trọng lượng của một mét khối chất, ký hiệu $d$:

$$d = \frac{P}{V}$$

trong đó $P$ là trọng lượng (N), $V$ là thể tích (m³), đơn vị của $d$ là N/m³.

Câu hỏi 1: Sắt nặng hơn nhôm dựa vào đại lượng nào?

Đề: Dựa vào đại lượng nào, người ta nói sắt nặng hơn nhôm?

Trả lời: Dựa vào khối lượng riêng.

Giải thích: Theo Bảng 13.3, khối lượng riêng của sắt là 7 800 kg/m³, còn nhôm chỉ 2 700 kg/m³. Nghĩa là cùng một thể tích thì khối sắt có khối lượng lớn hơn khối nhôm. Vì vậy khi nói "sắt nặng hơn nhôm" là so sánh khối lượng riêng chứ không phải so sánh khối lượng của hai vật bất kỳ (một viên bi sắt nhỏ vẫn nhẹ hơn cả tấm nhôm lớn).

Câu hỏi 2: Tính khối lượng riêng của gang

Đề: Một khối gang hình hộp chữ nhật có chiều dài các cạnh tương ứng là 2 cm, 3 cm, 5 cm và có khối lượng 210 g. Hãy tính khối lượng riêng của gang.

Tóm tắt:

• Các cạnh: 2 cm, 3 cm, 5 cm
• Khối lượng: $m = 210$ g

Bước 1 – Tính thể tích khối hộp chữ nhật:

$$V = 2 \times 3 \times 5 = 30\ \text{cm}^3$$

Bước 2 – Tính khối lượng riêng:

$$D = \frac{m}{V} = \frac{210}{30} = 7\ \text{g/cm}^3$$

Bước 3 – Đổi sang đơn vị SI (nếu cần):

$$D = 7\ \text{g/cm}^3 = 7\,000\ \text{kg/m}^3$$

Đáp số: Khối lượng riêng của gang là $7\ \text{g/cm}^3 = 7\,000\ \text{kg/m}^3$.

Nhận xét nhỏ: Giá trị này nằm giữa khối lượng riêng của sắt (7 800) và nhỏ hơn một chút, hợp lý vì gang là hợp kim chủ yếu của sắt và carbon.

Phần Em đã học

• Khối lượng riêng được xác định bằng khối lượng của một đơn vị thể tích: $D = \dfrac{m}{V}$.
• Đơn vị thường dùng: kg/m³ hoặc g/cm³ (g/mL), với $1\ \text{kg/m}^3 = 0,001\ \text{g/cm}^3$ và $1\ \text{g/cm}^3 = 1\ \text{g/mL}$.

Phần Em có thể

Từ công thức $D = \dfrac{m}{V}$ ta suy ra $m = D \times V$. Nhờ vậy có thể tính khối lượng của vật khi biết khối lượng riêng và thể tích, ví dụ tính khối lượng nước trong một bể hình hộp chữ nhật.

Em muốn cô làm thêm một ví dụ tính khối lượng nước trong bể để nắm chắc công thức $m = D \times V$ không?