DOC문서csm02.doc

닫기

background image

CHAPTER 2

Measurements and Calculations

1.

measurement

2.

“Scientific notation” means we have to put the decimal point after the first significant figure, and 
then express the order of magnitude of the number as a power of ten.  So we want to put the 
decimal point after the first 2:

2,421    2.421 × 10to some power

To be able to move the decimal point three places to the left in going from 2,421 to 2.421, means 
I will need a power of 103 after the number, where the exponent 3 shows that I moved the decimal
point 3 places to the left.

2,421    2.421 × 10to some power = 2.421 × 103

3.

a.

9.651

b.

3.521

c.

9.3241

d.

1.002

4.

a.

107

b.

10–1

c.

10–5

d.

1012

5.

a.

positive

b.

positive

c.

negative

d.

negative

6.

a.

negative

b.

zero

c.

negative

d.

positive

7.

a.

The decimal point must be moved one space to the right, so the exponent is negative; 

0.5012 = 5.012 × 10–1.

b.

The decimal point must be moved six spaces to the left, so the exponent is positive; 
5,012,000 = 5.012 × 106.

3


background image

Chapter 2:  Measurements and Calculations

c.

The decimal point must be moved six spaces to the right, so the exponent is negative; 
0.000005012 = 5.012 × 10–6.

d.

The decimal point does not have to be moved, so the exponent is zero; 
5.012 = 5.012 × 100.

e.

The decimal point must be moved three spaces to the left, so the exponent is positive; 
5012 = 5.012 × 103.

f.

The decimal point must be moved three spaces to the right, so the exponent is negative;
0.005012 = 5.012 × 10–3.

8.

a.

The decimal point must be moved three spaces to the right: 2,789

b.

The decimal point must be moved three spaces to the left: 0.002789

c.

The decimal point must be moved seven spaces to the right: 93,000,000

d.

The decimal point must be moved one space to the right: 42.89

e.

The decimal point must be moved 4 spaces to the right: 99,990

f.

The decimal point must be moved 5 spaces to the left: 0.00009999

9.

a.

six spaces to the right

b.

five spaces to the left

c.

one space to the right

d.

The decimal point does not have to be moved.

e.

18 spaces to the right

f.

16 spaces to the left

10.

a.

three spaces to the left

b.

one space to the left

c.

five spaces to the right

d.

one space to the left

e.

two spaces to the right

f.

two spaces to the left

11.

To say that scientific notation is in standard form means that you have a number between 1 and 
10, followed by an exponential term.

a.

The decimal point must be moved 4 spaces to the left, so the exponent will be 4:  
9.782 × 104

b.

42.14 must first be converted to 4.214 × 101 and then the exponents combined: 
4.214 × 104

c.

0.08214 must first be converted to 8.214 × 10–2 and then the exponents combined: 
8.214 × 10–5

d.

The decimal point must be moved four spaces to the right, so the exponent will be –4: 
3.914 × 10–4

4


background image

Chapter 2:  Measurements and Calculations

e.

The decimal point must be moved two spaces to the left, so the exponent will be 2:
9.271 × 102

f.

The exponents must be combined: 4.781 × 10–1

12.

a.

The decimal point must be moved 3 places to the right: 6,244

b.

The decimal point must be moved 2 spaces to the left: 0.09117

c.

The decimal point must be moved 1 space to the right: 82.99

d.

The decimal point must be moved 4 spaces to the left: 0.0001771

e.

The decimal point must be moved 2 spaces to the right: 545.1

f.

The decimal point must be moved 5 spaces to the left: 0.00002934

13.

a.

1/1033 = 9.681  10–4

b.

1/105 = 1  10–5

c.

1/10–7 = 1  107

d.

1/0.0002 = 5  103

e.

1/3,093,000 = 3.233  10–7

f.

1/10–4 = 1  104

g.

1/109 = 1  10–9

h.

1/0.000015 = 6.7  104

14.

a.

1/0.00032 = 3.1  103

b.

103/10–3 = 1  106

c.

103/103 = 1 (1  100); any number divided by itself is unity.

d.

1/55,000 = 1.8  10–5

e.

(105)(104)(10–4)/10–2 = 1  107

f.

43.2/(4.32  10–5) = 

1

-5

4.32   10

4.32   10

 = 1.00  106

g.

(4.32  10–5)/432 = 

-5

2

4.32   10

4.32   10

 = 1.00  10–7

h.

1/(105)(10–6) = 1/(10–1) = 1  101

15.

mass, kilogram; length, meter; temperature, kelvin

16.

a.

kilo

b.

milli

c.

nano

d.

mega

5


background image

Chapter 2:  Measurements and Calculations

e.

deci

f.

micro

17.

Since a meter is longer than a yard, the floor will require somewhat more than 25 square yards of 
linoleum. 25 m2 = 5 m × 5 m = 5.47 yd × 5.47 yd = 30 yd2

18.

Since a pound is 453.6 grams, the 125-g can will be slightly more than ¼ pound.

19.

Since a liter is slightly more than a quart, and since 4 quarts make 1 gallon, 48 liters will be 
approximately 12 gallons.

20.

Since 1 inch = 2.54 cm, the nail is approximately an inch long.

21.

100 km × 

1 mi

1.6093 km

 = 62 km

22.

23.

2 m × 

100 cm

1 m

 = 200 cm; 

 

24.

1.62 m is approximately 5 ft, 4 in. The woman is slightly taller.

25.

a.

kilometers

b.

meters

c.

centimeters

d.

micrometers

26.

a.

inch

b.

yard

c.

mile

27.

a.

about 4 liters

b.

about half a liter (500 mL)

c.

about 1/4 of a liter (250 mL)

28.

b (the other units would give very small numbers for the length)

29.

We estimate measurements between the smallest divisions on the scale; since this is our best 
estimate, the last significant digit recorded is uncertain.

30.

d. 158.5 – 158.7 mL. A measurement always has some degree of uncertainty. Because the last 
number (the 6 in 158.6 mL) is based on a visual estimate, it may be different when another person
makes the same measurement. The first three digits in the measurement (158) are certain numbers
of the measurement. However the fourth digit (6) is estimated and can vary; it is called an 

6


background image

Chapter 2:  Measurements and Calculations

uncertain number. When one is making a measurement, the custom is to record all of the certain 
numbers plus the first uncertain number. 

31.

The third figure in the length of the pin is uncertain because the measuring scale of the ruler has 
tenths as the smallest marked scale division. The length of the pin is given as 2.85 cm (rather than
any other number) to indicate that the point of the pin appears to the observer to be half way 
between the smallest marked scale divisions.

32.

The scale of the ruler shown is only marked to the nearest tenth of a centimeter; writing 2.850 
would imply that the scale was marked to the nearest hundredth of a centimeter (and that the zero
in the thousandths place had been estimated).

33.

a.

three

b.

two

c.

two

d.

four

34.

a.

three

b.

unlimited number (definition)

c.

five

d.

two

e.

two

35.

increase the preceding digit by 1

36.

It is better to round off only the final answer, and to carry through extra digits in intermediate 
calculations. If there are enough steps to the calculation, rounding off in each step may lead to a 
cumulative error in the final answer.

37.

a. 

2.55 × 105 

b. 

2.56 × 10–4 

c. 

4.79 × 104 

d. 

8.21 × 103

38.

a. 

1.6 × 106  

b. 

2.8 × 10–3 

c. 

7.8 × 10–2 

d. 

1.2 × 10–3 

39.

a.

4.34 × 105

b.

9.34 × 104

c.

9.916 × 101

d.

9.327 × 100

7


background image

Chapter 2:  Measurements and Calculations

40.

a.

3.4 × 10–4

b.

1.0335 × 104

c.

2 × 101

d.

3.365 × 105

41.

Since the only operations in the calculation are multiplication and division, the number of 
significant figures is limited by the factor of 0.15 that has only two significant figures.

42.

170. mL; 

 

18 mL limits the precision to the ones place, thus the answer is rounded to 170. mL

43.

three (based on 2.31 having 3 significant figures)

44.

Perimeter = 2×length + 2×width = 2×34.29cm + 2×26.72cm = 68.58 cm + 53.44 cm = 122.02 cm;
For addition, the limiting term is the one with the smallest number of decimal places. In this case,
the smallest number of decimal places is to the hundredths place, thus the final answer is reported
as 122.02 cm, which contains five significant figures.

45.

two decimal places (based on 2.11 being known only to the second decimal place)

46.

none (10,434 is only known to the nearest whole number)

47.

a.

52.36 (the answer can only be given to the second decimal place because 0.81 is only 

known to the second decimal place)

b.

10.90 (the answer can only be given to the second decimal place because 2.21 is only 
known to the second decimal place)

c.

5.25 (the answer can only be given to the second decimal place because 4.14 is only 
known to the second decimal place)

d.

6.5 (the answer can only be given to two significant figures because 3.1 is only known to 
two significant figures.

48.

a.

2.3 (the answer can only be given to two significant figures because 3.1 is only known to 

two significant figures)

b.

9.1 × 102: (the answer can only be given to the first decimal place because 4.1 is only 
given to the first decimal place; both numbers have the same power of ten)

c.

1.323 × 103:  (the numbers must be first expressed as the same power of ten;
1.091 × 103 + 0.221 × 103 + 0.0114 × 103 = 1.323 × 103)

d.

6.63 × 10–13 (the answer can only be given to three significant figures because 4.22 × 106 
is only given to three significant figures)

8


background image

Chapter 2:  Measurements and Calculations

49.

a.

two (based on 1.1 having only two significant figures)

b.

two (based on 0.22 having only 2 significant figures)

c.

two (based on 0.00033 having only two significant figures)

d.

three (assuming sum in numerator is considered to second decimal place)

50.

a.

one (the factor of 2 has only one significant figure)

b.

four (the sum within the parentheses will contain four significant figures)

c.

two (based on the factor 4.7  10–6 only having two significant figures)

d.

three (based on the factor 63.9 having only three significant figures)

51.

a.

two (the factor of 2.1 has only two significant figures)

b.

two (the factor of 0.98 has only two significant figures)

c.

four (the factor of 3.014 has only four significant figures)

d.

three (the factor of 1.86 × 10–3 has only three significant figures)

52.

a.

(2.0944 + 0.0003233 + 12.22)/7.001 = (14.31)/7.001 = 2.045

b.

(1.42  102 + 1.021  103)/(3.1  10–1) =

(142 + 1021)/(3.1  10–1) = (1163)/(3.1  10–1) = 3752 = 3.8  103

c.

(9.762  10–3)/(1.43  102 + 4.51  101) =

(9.762  10–3)/(143 + 45.1) = (9.762  10–3)/(188.1) = 5.19  10–5

d.

(6.1982  10–4)2 = (6.1982  10–4)(6.1982  10–4) = 3.8418  10–7

53.

conversion factor

54.

an infinite number (a definition)

55.

1 mi

1760 yd

 and 

1760 yd

1 mi

56.

57.

58.

59.

a.

12.5 in  

2.54 cm

1 in

 = 31.8 cm

9


background image

Chapter 2:  Measurements and Calculations

b.

12.5 cm  

1 in

2.54 cm

 = 4.92 in

c.

2513 ft  

1 mi

5280 ft

 = 0.4759 mi

d.

4.53 ft  

1 yd

1 m

   

3 ft

1.0936 yd

 = 1.38 m

e.

6.52 min  

60 sec

1 min

 = 391 sec

f.

52.3 cm  

1 m

100 cm

 = 0.523 m

g.

4.21 m  

1.0936 yd

1 m

 = 4.60 yd

h.

8.02 oz  

1 lb

16 oz

 = 0.501 lb                     

60.

a.

2.23 m  

= 2.44 yd

b.

46.2 yd  

= 42.2 m

c.

292 cm   

 = 115 in

d.

881.2 in  

 = 2238 cm

e.

1043 km  

 = 648.1 mi

f.

445.5 mi  

 = 716.9 km

g.

36.2 m  

 = 0.0362 km

h.

0.501 km  

  

= 5.01  104 cm

61.

a.

1.75 mi   

1.6093 km

1 mi

 = 2.82 km

b.

2.63 gal  

4 qt

1 gal

 = 10.5 qt

10


background image

Chapter 2:  Measurements and Calculations

c.

4.675 cal  

4.184 J

1 cal

 = 19.56 J

d.

756.2 mm Hg  

1 atm

760 mm Hg

 = 0.9950 atm

e.

36.3 amu  

27

1.66056   10  kg

1 amu

 = 6.03 × 10–26 kg

f.

46.2 in  

2.54 cm

1 in

 = 117 cm

g.

2.75 qt  

32 fl oz

1 qt

 = 88.0 fl oz

h.

3.51 yd   

1 m

1.0936 yd

 = 3.21 m

62.

a.

254.3 g × 

 = 0.2543 kg

b.

2.75 kg × 

= 2750 g

c.

2.75 kg × 

 =  6.06 lb

d.

2.75 kg × 

×

= 97.0 oz

e.

534.1 g ×

×

= 1.177 lb

f.

1.75 lb ×

×

 =  794 g

g.

8.7 oz  × 

453.59 g

16 oz

 = 250 g

h.

45.9 g × 

 = 1.62 oz

63.

1.89 × 1025 C atoms × 

23

12.01 g

6.02   10  C atoms

 = 377 g

64.

2558 mi × 

1.6093 km

1 mi

 = 4117 km

65.

To decide which train is faster, both speeds must be expressed in the same unit of distance (either 
miles or kilometers).

11


background image

Chapter 2:  Measurements and Calculations

225 km

1 mi

1 hr

1.6093 km

 = 140. mi/hr

So the Boston-New York trains will be faster.

66.

1  10–10 m  

100 cm

1 m

 = 1  10–8 cm

1  10–8 cm  

1 in

2.54 cm

 = 4  10–9 in.

1  10–8 cm  

9

1 m

10  nm

100 cm

1 m

 = 0.1 nm

67.

Celsius

68.

freezing

69.

212ºF; 100ºC

70.

273

71.

100

72.

Fahrenheit (F)

73.

K

C

C

K

 =     + 273

       273

T

T

T

T

a.

44.2°C + 273 = 317.2 K (317 K)

b.

891 K – 273 = 618ºC

c.

–20°C + 273 = 253 K

d.

273.1 K – 273 = 0.1ºC (0°C)

74.

C

F

 = (    32)/1.80

T

F

C

   1.80( )   32

T

T

K

C

C

K

 =     + 273

       273

T

T

T

T

a.

b.

c.

d.

75.

C

F

 = (    32)/1.80

T

a.

(45 – 32)/1.80 = 13/1.80 = 7.2ºC

b.

(115 – 32)/1.80 = 83/1.80 = 46ºC

12


background image

Chapter 2:  Measurements and Calculations

c.

(–10 – 32)/1.80 = –42/1.80 = –23ºC

d.

Assuming 10,000ºF to be known to two significant figures: (10,000 – 32)/1.80 = 5500ºC

76.

F

C

   1.80( )   32

T

T

a.

1.80(78.1) + 32 = 173ºF

b.

1.80(40.) + 32 = 104ºF

c.

1.80(–273) + 32 = –459ºF

d.

1.80(32) + 32 = 90.ºF

77.

a.

Gallium is in the liquid state over the temperature range of this thermometer.

b.

F

C

   1.80( )   32

T

T

TF = 1.80(50°C) + 32 = 122°F

TF = 1.80(500°C) + 32 = 932°F

78.

F

C

   1.80( )   32

T

T

C

F

 = (    32)/1.80

T

 

TK = TC + 273

a.

275 – 273 = 2ºC

b.

(82 – 32)/1.80 = 28ºC

c.

1.80(–21) + 32 = –5.8ºF (–6ºF)

d.

(–40 – 32)/1.80 = –40 ºC (Celsius and Fahrenheit temperatures are the same at –40).

79.

Density represents the mass per unit volume of a substance.

80.

g/cm3 (g/mL)

81.

lead

82.

100 in.3

83.

smaller; gases are mostly empty space, so there is less mass in a given volume than for solids and 
liquids.

84.

Density is a characteristic property, which is always the same for a pure substance.

85.

Gold is the most dense; hydrogen is the least dense; 1 g of hydrogen would occupy the larger 
volume.

86.

Ethanol is the least dense (0.785 g/cm3).

87.

density = 

mass

volume

a.

d = 

3

452.1 g

292 cm

 = 1.55 g/cm3

b.

m = 0.14 lb = 63.5 g     v = 125 mL = 125 cm3

13


background image

Chapter 2:  Measurements and Calculations

d = 

3

63.5 g

125 cm

= 0.51 g/cm3

c.

m = 1.01 kg = 1010 g 

d = 

3

1010 g

1000 cm

 = 1.01 g/cm3

d.

m = 225 mg = 0.225 g    v = 2.51 mL = 2.51 cm3

d = 

3

0.225 g

2.51 cm

 = 0.0896 g/cm3

88.

density = 

mass

volume

a.

m = 4.53 kg  

1000 g

1 kg

 = 4530 g

 

b.

v = 25.0 mL  

 = 25.0 cm3

c.

m = 1.00 lb  

  

1000 g

1 kg

 = 454 g

d.

m = 352 mg  

 = 0.352 g

89.

125 mL   

3.12 g

1 mL

 = 390. g

85.0 g × 

1 mL

3.12 g

 = 27.2 mL

90.

4.50 L  

 

= 4140 g

375 g  

 

= 0.408 L

14


background image

Chapter 2:  Measurements and Calculations

91.

d = 

 assuming 1000 mL is exact.

92.

m = 3.5 lb  

453.59 g

1 lb

 = 1.59  103 g

v = 1.2  104 in.3   

3

2.54 cm

1 in

 = 1.97  105 cm3

d = 

3

5

3

1.59   10  g

1.97   10  cm

 = 8.1  10–3 g/cm3

The material will float.

93.

The volume of the iron can be calculated from its mass and density:

v = 52.4 g  

3

1 cm

7.87 g

 = 6.66 cm3 = 6.66 mL.

The liquid level in the graduated cylinder will rise by 6.66 mL when the piece of iron is added, 
giving a final volume of (75.0 + 6.66) = 81.7 mL

94.

e. 38 cm; The density of the box must be less than water’s density of 1.0 g/cm3 in order to keep it 
afloat. 

Thus, the volume of the box must be greater than 907.18 cm3 to make the density less than 1.0 
g/cm3. Let’s say:

The minimum length is thus 38 cm (closest to 36.32 cm). To test:

95.

a.

50.0 g  

3

1 cm

2.16 g

 = 23.1 cm3

15


background image

Chapter 2:  Measurements and Calculations

b.

50.0 g  

3

1 cm

13.6 g

 = 3.68 cm3

c.

50.0 g  

3

1 cm

0.880 g

 = 56.8 cm3

d.

50.0 g  

3

1 cm

10.5 g

 = 4.76 cm3

96.

a.

50.0 cm3  

3

19.32 g

1 cm

 = 966 g

b.

50.0 cm3  

3

7.87 g

1 cm

 = 394 g

c.

50.0 cm3  

3

11.34 g

1 cm

 = 567 g

d.

50.0 cm3  

3

2.70 g
1 cm

 = 135 g

97.

a.

three

b.

three

c.

three

98.

a.

3.011  1023 = 301,100,000,000,000,000,000,000

b.

5.091  109 = 5,091,000,000

c.

7.2  102 = 720

d.

1.234  105 = 123,400

e.

4.32002  10–4 = 0.000432002

f.

3.001  10–2 = 0.03001

g.

2.9901  10–7 = 0.00000029901

h.

4.2  10–1 = 0.42

99.

a.

4.25  102

b.

7.81  10–4

c.

2.68  104

d.

6.54  10–4

e.

7.26  101

100.

16


background image

Chapter 2:  Measurements and Calculations

101.

a.

1.25 in.  

1 ft

12 in

 = 0.104 ft

1.25 in.  

2.54 cm

1 in

 = 3.18 cm

b.

2.12 qt  

1 gal

4 qt

 = 0.530 gal

2.12 qt  

1 L

1.0567 qt

 = 2.01 L

c.

2640 ft  

1 mi

5280 ft

 = 0.500 mi

2640 ft  

1.6093 km

5280. ft

 = 0.805 km

d.

1.254 kg  

3

3

10  g

1 cm

   

1 kg

11.34 g

 = 110.6 cm3

e.

250. mL  0.785 g/mL = 196 g

f.

3.5 in.3  

3

2.54 cm

1 in

 = 57 cm3 = 57 mL

57 cm3  13.6 g/cm3 = 7.8  102 g = 0.78 kg

102.

a.

36.2 blim  

1400 kryll

1 blim

 = 5.07  104 kryll

b.

170 kryll  

1 blim

1400 kryll

 = 0.12 blim

c.

72.5 kryll2  

2

1 blim

1400 kryll

 = 3.70  10–5 blim2

103.

110 km  

1 hr

100 km

 = 1.1 hr

104.

Statements ac, and d are true.

17


background image

Chapter 2:  Measurements and Calculations

Statement a is true: 

1.00 L is equivalent to 1.06 qt.

Statement b is false: 

1.6 m is taller than 1.52 m.

Statement c is true: 

0.739 lb is heavier than ½ lb.

Statement d is true: 

72 km/hr is faster than 65 km/hr.

105.

45 mi  

1.6093 km

1 mi

 = 72.4 km

38 mi  

1.6093 km

1 mi

 = 61.2 km

1 gal = 3.7854 L

highway: 72.4 km/3.7854 L = 19 km/L

city: 61.2 km/3.7854 L = 16 km/L

106.

107.

15.6 g  

1 capsule

0.65 g

= 24 capsules

108.

°X = 1.26C + 14

109.

3

4
3

v

r

 

4

3 (3.1416)(0.5 cm)

3 = 0.52 cm3

d = 

3

2.0 g

0.52 cm

 = 3.8 g/cm3 (the ball will sink)

110.

d = 

36.8 g

10.5 L

 = 3.50 g/L   (3.50  10–3 g/cm3)

18


background image

Chapter 2:  Measurements and Calculations

111.

a.

25.0 g  

3

1 cm

0.000084 g

 = 2.98  105 cm3

b.

25.0 g  

3

1 cm

13.6 g

 = 1.84 cm3

c.

25.0 g  

3

1 cm

11.34 g

 = 2.20 cm3

d.

25.0 g  

3

1 cm

1.00 g

 = 25.0 cm3

112.

For ethanol,  100. mL  

0.785 g

1 mL

 = 78.5 g

For benzene, 1000 mL  

0.880 g

1 mL

 = 880. g

total mass, 78.5 + 880. = 959 g

113.

three

114.

a.

negative

b.

negative

c.

positive

d.

zero

e.

negative

115.

a.

positive

b.

negative

c.

negative

d.

zero

116.

a.

2; positive

b.

11; negative

c.

3; positive

d.

5; negative

e.

5; positive

f.

0; zero

g.

1; negative

h.

7; negative

117.

a.

4; positive

b.

6; negative

19


background image

Chapter 2:  Measurements and Calculations

c.

0; zero

d.

5; positive

e.

2; negative

118.

a.

1; positive

b.

3; negative

c.

0; zero

d.

3; positive

e.

9; negative

119.

a.

The decimal point must be moved two places to the left, so the exponent is positive 2; 

529 = 5.29  102.

b.

The decimal point must be moved eight places to the left, so the exponent is positive 8; 
240,000,000 = 2.4  108.

c.

The decimal point must be moved 17 places to the left, so the exponent is positive 17; 
301,000,000,000,000,000 = 3.01  1017.

d.

The decimal point must be moved four places to the left, so the exponent is positive 4; 
78,444 = 7.8444  104.

e.

The decimal point must be moved four places to the right, so the exponent is negative 4; 
0.0003442 = 3.442  10–4.

f.

The decimal point must be moved 10 places to the right, so the exponent is negative 10; 
0.000000000902 = 9.02  10–10.

g.

The decimal point must be moved two places to the right, so the exponent is negative 2; 
0.043 = 4.3  10–2.

h.

The decimal point must be moved two places to the right, so the exponent is negative 2; 
0.0821 = 8.21  10–2.

120.

a.

The decimal point must be moved five places to the left; 2.98  10–5 = 0.0000298.

b.

The decimal point must be moved nine places to the right; 4.358  109 = 4,358,000,000.

c.

The decimal point must be moved six places to the left; 1.9928  10–6 = 0.0000019928.

d.

The decimal point must be moved 23 places to the right; 6.02  1023 = 
602,000,000,000,000,000,000,000.

e.

The decimal point must be moved one place to the left; 1.01  10–1 = 0.101.

f.

The decimal point must be moved three places to the left; 7.87  10–3 = 0.00787.

g.

The decimal point must be moved seven places to the right; 9.87  107 = 98,700,000.

h.

The decimal point must be moved two places to the right; 3.7899  102 = 378.99.

i.

The decimal point must be moved one place to the left; 1.093  10–1 = 0.1093.

j.

The decimal point must be moved zero places; 2.9004  100 = 2.9004.

k.

The decimal point must be moved four places to the left; 3.9  10–4 = 0.00039.

20


background image

Chapter 2:  Measurements and Calculations

l.

The decimal point must be moved eight places to the left; 1.904  10–8 = 0.00000001904.

121.

To say that scientific notation is in standard form means that you have a number between 1 and 
10, followed by an exponential term. The numbers given in this problem are not between 1 and 
10 as written.

a.

102.3  10–5 = (1.023  102)  10–5 = 1.023  10–3

b.

32.03  10–3 = (3.203  101)  10–3 = 3.203  10–2

c.

59933  102 = (5.9933  104)  102 = 5.9933  106

d.

599.33  104 = (5.9933  102)  104 = 5.9933  106

e.

5993.3  103 = (5.9933  103)  103 = 5.9933  106

f.

2054  10–1 = (2.054  103)  10–1 = 2.054  102

g.

32,000,000  10–6 = (3.2  107)  10–6 = 3.2  101

h.

59.933  105 = (5.9933  101)  105 = 5.9933  106

122.

a.

1/102 = 1  10–2

b.

1/10–2 = 1  102

c.

55/103 = 

1

3

5.5   10

1 10

 = 5.5  10–2

d.

(3.1  106)/10–3 = 

6

3

3.1   10

1 10

 = 3.1  109

e.

(106)1/2 = 1  103

f.

(106)(104)/(102) = 

6

4

2

(1   10 )(1 10 )

(1 10 )

 = 1  108

g.

1/0.0034 = 

-3

1

3.4   10

 = 2.9  102

h.

3.453/10–4 = 

-4

3.453

1   10

 = 3.453  104

123.

meter

124.

125.

100 km (See inside cover of textbook.)

21


background image

Chapter 2:  Measurements and Calculations

126.

1 L = 1 dm3 = 1000 cm3 = 1000 mL

127.

250. mL

128.

0.105 m

129.

100 km/hr = 62.1 mi/hr; you would not violate the speed limit.

130.

They weigh the same. 

131.

4.25 g (425 mg = 0.425 g)

132.

51011 nm

133.

134.

v = l  h  w

0.310 m3 = (0.7120 m)(0.52458 m)  w

w = 0.830 m (The answer is to three significant figures because the final volume of the box is 
reported to three significant figures. The other two measurements contain more significant figures
and do not limit the precision of the volume.)

135.

a.

one

b.

one

c.

four

d.

two

e.

infinite (definition)

f.

one

136.

a.

0.000426

b.

4.02  10–5

22


background image

Chapter 2:  Measurements and Calculations

c.

5.99  106

d.

400.

e.

0.00600

137.

a.

0.7556

b.

293

c.

17.01

d.

432.97

138.

a.

2149.6 (the answer can only be given to the first decimal place, because 149.2 is only 

known to the first decimal place)

b.

5.37  103 (the answer can only be given to two decimal places because 4.34 is only 
known to two decimal places; moreover, since the power of ten is the same for each 
number, the calculation can be performed directly)

c.

Before performing the calculation, the numbers have to be converted so that they contain 
the same power of ten.

4.03  10–2 – 2.044  10–3 = 4.03  10–2 – 0.2044  10–2 = 3.83  10–2 (the answer can 
only be given the second decimal place because 4.03  10–2 is only known to the second 
decimal place)

d.

Before performing the calculation, the numbers have to be converted so that they contain 
the same power of ten.

2.094  105 – 1.073  106 = 2.094  105 – 10.73  105 = –8.64  105

139.

a.

5.57  107 (the answer can only be given to three significant figures because 0.0432 and 

4.43  108 are only known to three significant figures)

b.

2.38  10–1 (the answer can only be given to three significant figures because 0.00932 
and 4.03  102 are only known to three significant figures)

c.

4.72 (the answer can only be given to three significant figures because 2.94 is only 
known to three significant figures)

d.

8.08  108 (the answer can only be given to three significant figures because 0.000934 is 
only known to three significant figures)

140.

a.

(2.9932  104)(2.4443  102 + 1.0032  101) =

(2.9932  104)(24.443  101 + 1.0032  101) =

(2.9932  104)(25.446  101) = 7.6166  106

b.

(2.34  102 + 2.443  10–1)/(0.0323) =

(2.34  102 + 0.002443  102)/(0.0323) =

(2.34  102)/(0.0323) = 7.24  103

c.

(4.38  10–3)2 = 1.92  10–5

d.

(5.9938  10–6)1/2 = 2.4482  10–3

23


background image

Chapter 2:  Measurements and Calculations

141.

3

3

1 L

1000 cm

;

1000 cm

1 L

142.

143.

a.

8.43 cm  

10 mm

1 cm

 = 84.3 mm

b.

2.41  102 cm   

1 m

100 cm

 = 2.41 m

c.

294.5 nm  

9

1 m

100 cm

10  nm

1 m

 = 2.945  10–5 cm

d.

404.5 m  

1 km

1000 m

 = 0.4045 km

e.

1.445  104 m  

1 km

1000 m

 = 14.45 km

f.

42.2 mm  

1 cm

10 mm

 = 4.22 cm

g.

235.3 m  

1000 mm

1 m

 = 2.353  105 mm

h.

903.3 nm  

6

9

1 m

10  μm

10  nm

1m

 = 0.9033 m

144.

a.

908 oz  

1 lb

1 kg

16 oz 2.2046 lb

 = 25.7 kg

b.

12.8 L  

1 qt

1 gal

0.94633 L

4 qt

 = 3.38 gal

c.

125 mL  

1 L

1 qt

1000 mL 0.94633 L

 = 0.132 qt

d.

2.89 gal  

4 qt

1 L

1000 mL

1 gal 1.0567 qt

1 L

 = 1.09  104 mL

e.

4.48 lb  

453.59 g

1 lb

 = 2.03  103 g

24


background image

Chapter 2:  Measurements and Calculations

f.

550 mL  

1 L

1.0567 qt

1000 mL

1 L

 = 0.58 qt

145.

9.3  107 mi  

1 km

0.62137 mi

 = 1.5  108 km

1.5  108 km  

1000 m 100 cm

1 km

1 m

 = 1.5  1013 cm

146.

 

5.3103 lbs   

1 kg

2.2046 lbs

   

1 metric ton

1000 kg

= 2.4 metric tons

147.

K

C

       273

T

T

a.

0 + 273 = 273 K

b.

25 + 273 = 298 K

c.

37 + 273 = 310. K

d.

100 + 273 = 373 K

e.

–175 + 273 = 98 K

f.

212 + 273 = 485 K

148.

a.

Celsius temperature = (175 – 32)/1.80 = 79.4C

Kelvin temperature = 79.4 + 273 = 352 K

b.

255 – 273 = –18 C

c.

(–45 – 32)/1.80 = –43C

d.

1.80(125) + 32 = 257F

149.

density = 

mass

volume

a.

d = 

3

234 g

2.2 cm

 = 110 g/cm3

b.

m = 2.34 kg  

1000 g

1 kg

 = 2340 g

v = 2.2 m3  

3

100 cm

1 m

 = 2.2  106 cm3

d = 

6

3

2340 g

2.2   10  cm

 = 1.1  10–3 g/cm3

c.

m = 1.2 lb  

453.59 g

1 lb

 = 544 g

25


background image

Chapter 2:  Measurements and Calculations

v = 2.1 ft3  

3

12 in

1 ft

  

3

2.54 cm

1 in

 = 5.95  104 cm3

d = 

4

3

544 g

5.95   10  cm

 = 9.1  10–3 g/cm3

d.

m = 4.3 ton  

2000lb 453.59 g

1 ton

1 lb

 = 3.90  106 g

v = 54.2 yd3  

3

1 m

1.0936 yd

  

3

100 cm

1 m

 = 4.14  107 cm3

d = 

6

7

3

3.90   10  g

4.14   10  cm

 = 9.4  10–2 g/cm3

150.

85.5 mL  

0.915 g

1 mL

 = 78.2 g

151.

50.0 g  

1 mL

1.31 g

 = 38.2 g

152.

m = 155 lb  

453.59 g

1 lb

 = 7.031  104 g

v = 4.2 ft3  

3

12 in

1 ft

  

3

2.54 cm

1 in

 = 1.189  105 cm3

d = 

4

5

3

7.031   10  g

1.189   10  cm  

 = 0.59 g/cm3

153.

Volume = 21.6 mL – 12.7 mL = 8.9 mL

d = 

33.42 g

8.9 mL

 = 3.8 g/mL

154.

F

C

   1.80( )   32

T

T

a.

23 F

b.

32 F

c.

–321 F

d.

–459 F

e.

187 F

f.

–459 F

155.

a.

103

b.

109

c.

10–2

26


background image

Chapter 2:  Measurements and Calculations

d.

10–3

156.

a.

The Mars Climate Orbiter dipped 100 km lower in the Mars atmosphere than was 

planned. Using the conversion factor between miles and kilometers 

found inside the 

cover of this text

1 mi

100 km   

 = 62 mi

1.6093 km

b.

The aircraft required 22,300 kg of fuel, but only 22,300 lb of fuel was loaded. Using the 
conversion factor between pounds and kilograms found inside the cover of this text, the 
amount of fuel required in pounds was

2.2046 lb

22,300 kg   

 = 49, 163 lb

1 kg

Therefore, (49,163 – 22,300) = 26,863 = 2.69 × 104 lb additional fuel was needed.

157.

a.

The text mentions oxygen sensors in automobile exhaust systems; detection of nitrogen-
containing compounds in airline baggage; use of sensory hair from crabs to detect low 
levels of hormones; use of pineapple extracts to detect hydrogen peroxide

b.

We can now detect the presence of impurities or contaminants to much lower levels than 
was possible in the past. Although that may seem helpful, we now have to determine 
whether these contaminants were always present and are not harmful or if they are 
something new that we should be concerned about.

158.

8

11

10  g

1 lb

1 L

4 qt

   

   

   

 = 8   10  lb/gal

L

453.59 g

1.0567 qt

1 gal

159.

Scientific Notation

Number of Significant Figures

9.000102

4

3.007103

4

2.345104

4

2.700102

4

4.37105

3

160.

Number of Significant Figures

Result

2

0.51

3

29.1

3

8.61

3

1.89

27


background image

Chapter 2:  Measurements and Calculations

4

134.6

3

14.4

161.

162.

60 sec + 59.2 sec = 119.2 sec

163.

C

F

 = (    32)/1.80

T

TC = (69.1 – 32)/1.80 = 20.6ºC

164.

C

F

 = (    32)/1.80

T

TC = (134 – 32)/1.80 = 56.7ºC

Since the temperature is higher than the melting point (44ºC), phosphorus would be a liquid.

165.

1.84 cm  3.61 cm  2.10 cm = 13.9 cm3

166.

 

28


background image

Chapter 2:  Measurements and Calculations

29