表面积(surface area)和体积(volume)的区别

数学方法在几乎每一个领域都有广泛的应用,无论是经济学、物理学、地理学还是其他任何学科。详细的知识和正确的使用表面积和体积是重要的excel和实现完美。...

数学方法在几乎每一个领域都有广泛的应用,无论是经济学、物理学、地理学还是其他任何学科。详细的知识和正确的使用表面积和体积是重要的excel和实现完美。

这两个概念在解决与测量有关的实际问题时变得非常重要,并在测量单元下进行研究。积分法在计算不规则和复杂曲面的面积和体积方面有着广泛的应用。

表面积(surface area) vs. 体积(volume)

表面积和体积的区别在于,表面积是指表面最上层所占的面积,换句话说,是指构成图形/实体的所有形状/平面的面积,而体积是指图形/形状或图形中所包含空间的承载能力。

表面积(surface area)和体积(volume)的区别
Parameter of Comparison Surface Area Volume
定义 它是构成图形/实体最上层的所有形状/平面的面积。 它是三维实体/图形中包含的空间或其中的空气量。
尺寸 这是一个二维的概念。答案总是以平方米或平方厘米为单位。 这是一个三维的概念。答案总是以单位立方为单位,如m³或cm³。
计算目的? 可以计算平面或空间中任何图形的表面积。 体积是为实体计算的,因为它们有3个维度。
现实生活中的例子 我们通过计算表面积来估算需要粉刷的墙面面积,从而计算成本。 我们用体积来估计一家商店能存多少货。
计算方法 对于复杂的图形/实体,使用弧或弧的旋转概念进行积分。 采用圆盘法、垫圈法或圆柱壳法进行积分。有些公式是这种方法的特例,如:For cube=S*S*S
目标 一些公式是预先确定的,如:平方=S*S,球面=4πr² 目标

表面积与体积对照表(表格形式)

什么是表面积(surface area)?

表面积是表面覆盖的总面积。如果我们把曲面转换成二维平面,然后计算总面积,我们就得到了曲面面积。它可以计算任何图形,对于一维线段,表面积为零。

我们总是有正值,因为面积是一个标量,只有大小。无论表面的尺寸是多少,面积都有两个尺寸,因此,它的单位是m²、cm²或mm²。

它是建筑师广泛使用的概念,甚至对普通人都非常重要和有用。例如,估计粉刷墙壁的时间、速度或费用,或设置围栏或划定选区等。

一些公式:

  1. 正方形:S*S
  2. 矩形:L*B
  3. 球体:4πr²
  4. 锥体:πr(l+r)

提出了几种复杂地物面积的求法:曲面面积的求法是将实体或三维物体视为平面曲线的旋转。例如,我们可以通过旋转半圆形来生成球体。在这种情况下,面积是所有可切割的非常小圆柱件的所有曲面面积的总和。这里,是集成发挥作用的时候;面积等于2πf(x)的积分√(x从x=a到x=b的1+(f'(x))²。

什么是体积(volume)?

体积是固体/图形中的承载能力或空气量。可以计算具有两个以上尺寸的图形。

我们将得到体积的正值,因为它是一个标量并且只有大小。体积是三维的,因此它的单位是m³、mm³或cm³。

它被广泛地应用于企业估计存储容量和科学设备,如烧杯、注射器等。例如,存储粮食袋或测量药物。

一些公式:

  1. 立方体:S*S*S
  2. 长方体:L*B*H
  3. 球体:(4/3)πr³
  4. 锥体:(1/3)πr²h

复杂和不规则图形的体积计算方法:

  1. 切片体积:如果已知固体的横截面积,我们可以通过将面积作为变量的函数积分到变量的域中来求体积。
  2. 磁盘体积:通过将固体视为一个平面图形的旋转,我们可以估计出固体的小部分和小部分的横截面积。体积是π(f(x))²对x的积分。
  3. 垫圈体积:在这种情况下,我们的旋转实体是由两个平面/曲线之间的区域形成的。横截面积为垫圈形状,体积为π[(f(x))²-(g(x))²]相对于x的积分。
  4. 圆柱壳体积:我们也可以解决上述问题,而无需计算横截面面积,将我们的固体可视化为一个被包围的非常薄的圆柱体。体积是x范围内2πxf(x)对x的积分。

表面积和体积的主要区别

  • “曲面面积”是构成曲面/形状的平面面积的总和,而体积是图形/形状/曲面中所围的空间。
  • 表面积是以平方米、平方厘米或平方毫米为单位的二维概念,而体积是以m³、cm³或毫米³为单位的三维概念。
  • 对于圆形、正方形、矩形等二维图形,可以找到表面积,但无法找到体积。而这两者都适用于三维实体/图形,如立方体、球体、圆柱体或圆锥体。
  • 表面积用于估算待涂漆墙壁的面积,而体积用于估算墙壁内的存储容量。
  • 面积是通过积分弧或弧的旋转(取决于图形)来计算的,而体积是通过积分曲面的旋转来计算的。这些方法是在考虑非常复杂的函数时使用的,是更高层次研究的一部分。

结论

对每个人来说,区分这些概念是非常重要的。表面积是一个表面最上层的总面积,或是由其交叉点构成图形的所有平面的面积,体积是这些平面交叉点之间的空间内可以填充或封闭的空气量。

参考文献

  • https://sora.unm.edu/sites/default/files/journals/condor/v076n03/p0319-p0325.pdf
  • https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jp060433+

  • 发表于 2021-07-09 15:22
  • 阅读 ( 613 )
  • 分类:教育

你可能感兴趣的文章

体积(volume)和比容(specific volume)的区别

体积和比体积的关键区别在于体积是一种广泛的性质,而比体积是一种密集性质。体积是物质的热力学状态。比容是一个化学概念,表示物质的质量和体积之间的关系。 物质的物理性质主要有两种类型:强化性质和广泛性质...

  • 发布于 2020-10-22 16:46
  • 阅读 ( 1057 )

群众(mass)和体积(volume)的区别

质量与体积 测量是发现物体的数量和温度的过程,包括物体的长度、重量、质量和体积。它使用开尔文、秒、米和千克等计量单位。“质量”是指表示物体或物质体内物质量的物理量。它测量物体或物质的惯性,即物体对速度...

  • 发布于 2021-06-23 19:06
  • 阅读 ( 678 )

度(degrees)和弧度(radians)的区别

...空间的形状、大小、位置和性质。它还涉及长度、面积、体积以及空间、直线、点和平面的其他度量。它研究图形的尺寸和对称性,例如在实体、多边形和圆中发现的图形。圆有半径、直径和周长。它还包含角度。 角是由两条...

  • 发布于 2021-06-24 04:41
  • 阅读 ( 246 )

如何求棱镜的表面积(find the surface area of a prism)

...棱镜。 这些形状中的任何一个都可以称为棱镜。 求棱镜表面积的方法 棱镜至少包含5个表面。此外,如果棱镜是不规则的,则很可能每个表面的面积必须单独计算,并且必须相加以获得总的表面积。然而,在具有熟悉几何结构...

  • 发布于 2021-06-27 00:55
  • 阅读 ( 417 )

如何求立方体、棱柱体和棱锥体的体积(find the volume of cube, prism and pyramid)

...种基本实体,因此了解如何求立方体、棱柱体和棱锥体的体积是至关重要的。在数学、物理科学和工程中,这些物体的性质非常重要。大多数情况下,更复杂物体的几何和物理性质总是用实体物体的性质来近似。体积就是这样一...

  • 发布于 2021-06-27 01:44
  • 阅读 ( 648 )

强调(stress)和拉紧(strain)的区别

...e any force on an object into directi*** parallel and perpendicular to the surface, we define normal stress to be equal to the force perpendicular to the surface per unit area. Similarly, we define shear stress as the force parallel to the surface  per unit area. If the force acting on a surfac...

  • 发布于 2021-06-27 05:22
  • 阅读 ( 108 )

多孔性(porosity)和渗透(permeability)的区别

...量岩石之间的空隙。它被认为是岩石中的空隙(或孔隙)体积与总体积的比值,通常用分数或百分比表示。由于流体可以占据岩石之间的自由空间,孔隙度也是衡量岩石能容纳多少流体的一个指标。 There are several methods to measure t...

  • 发布于 2021-06-27 06:57
  • 阅读 ( 151 )

剪切应力(shear stress)和拉应力(tensile stress)的区别

...ile stress causing an object to elongate If the force perpendicular to the surface is given by  and the area of the surface is  , then tensile stress ( ) is given by: Tensile strain ( ) refers to the change in length  ( ) as a fraction of the original length ( ): A quantity called Young modul...

  • 发布于 2021-06-27 08:20
  • 阅读 ( 1461 )

表面张力(surface tension)和表面能(surface energy)的区别

...(Own work) [Public Domain], via Wikimedia Comm*** “此图说明了增加表面积所需的力……”作者:Rudolf.hellmuth(自己的工作)[CC by-SA 3.0],通过Wikimedia Comm***(修改) “荷叶上的水滴”作者:aotaro(自己的作品)[CC by 2.0],通过flickr 
 ...

  • 发布于 2021-06-27 09:24
  • 阅读 ( 928 )

摩尔体积(molar volume)和偏摩尔体积(partial molar volume)的区别

主差摩尔体积(main difference molar volume) vs. 偏摩尔体积(partial molar volume) 摩尔体积是一摩尔物质的体积。摩尔体积用符号Vm表示。在标准温度和压力下,理想气体的摩尔体积为22.4升/摩尔。但对于其他物质,摩尔体积高度依赖于测量...

  • 发布于 2021-06-30 08:35
  • 阅读 ( 673 )
酸奶加农炮
酸奶加农炮

0 篇文章

相关推荐