TechCodeview

pole c reťazec

Aká je hustota vody? Záleží aká je teplota? Ako môžete zistiť hustotu iných predmetov a kvapalín?

V tejto príručke vysvetľujeme hustotu vody, poskytujeme graf, ktorý môžete použiť na nájdenie hustoty vody pri rôznych teplotách, a vysvetľujeme tri rôzne spôsoby výpočtu hustoty.

Aká je hustota vody?

Hustota je hmotnosť na jednotku objemu látky. Hustota vody sa najčastejšie udáva ako 1 g/cm³, ale nižšie je hustota vody s rôznymi jednotkami.

Nie je náhoda, že voda má hustotu 1. Hustota je hmotnosť delená objemom (ρ=m/v) a voda bola použitá ako základ pre stanovenie metrickej jednotky hmotnosti, čo znamená kubický centimeter (1 cm³) vody váži jeden gram (1g).

Takže 1g/1cm³= 1 g/cm³, ktorý dodáva vode jej ľahko zapamätateľnú hustotu. Presná hustota vody však závisí od tlaku vzduchu a teploty v oblasti. Tieto odchýlky v hustote sú však veľmi malé, takže pokiaľ nepotrebujete poznať veľmi presné výpočty alebo experiment neprebieha v oblasti s extrémnou teplotou/tlakom, môžete pokračovať v používaní 1 g/cm³pre hustotu vody. Môžete sa pozrieť na graf v ďalšej časti, aby ste videli, ako sa hustota vody mení s teplotou.

Všimnite si, že tieto hodnoty hustoty vody platia len pre čistú vodu. Slaná voda (ako oceány) má rôznu hustotu, ktorá závisí od množstva soli rozpustenej vo vode. Hustota morskej vody je zvyčajne o niečo vyššia ako hustota čistej vody, približne 1,02 g/cm3³do 1,03 g/cm³.

Hustota vody pri rôznych teplotách

Nižšie je uvedený graf, ktorý ukazuje hustotu vody (v gramoch/cm³) pri rôznych teplotách, od bodu mrazu pod vodou (-22 °F/-30 °C) po bod varu (212 °F/100 °C).

Ako môžete vidieť v tabuľke, voda má presnú hustotu iba 1 g/cm³pri 39,2 °F alebo 4,0 °C. Keď sa dostanete pod bod mrazu vody (32°F/0°C), hustota vody klesá, pretože ľad má menšiu hustotu ako voda. To je dôvod, prečo ľad pláva na povrchu vody a keď vložíte kocky ľadu do pohára s vodou, neklesnú rovno na dno.

Tabuľka tiež ukazuje, že pre rozsah teplôt typických pre vnútorné vedecké laboratóriá (asi 50 °F/10 °C až 70 °F/21 °C) je hustota vody veľmi blízka 1 g/cm³, a preto sa táto hodnota používa vo všetkých výpočtoch hustoty okrem tých najpresnejších. Až keď je teplota veľmi extrémna v jednom alebo druhom smere (takmer mrazu alebo varu), teplota vody sa zmení natoľko, že 1 g/cm³by už nebolo prijateľne presné.

pre loop bash

Zdroj: USGS

Ako vypočítať hustotu látky

Takže viete, aká je hustota vody pri rôznych teplotách, ale čo ak chcete nájsť hustotu niečoho, čo nie je voda? V skutočnosti je to celkom jednoduché!

Hustotu akejkoľvek látky môžete zistiť vydelením jej hmotnosti objemom. Vzorec pre hustotu je: ρ=m/v , pričom hustotu predstavuje symbol ρ (vyslovuje sa „rho“).

Existujú tri hlavné spôsoby výpočtu hustoty v závislosti od toho, či sa snažíte nájsť hustotu pravidelne tvarovaného objektu, nepravidelného objektu alebo kvapaliny a či máte nejaké špeciálne nástroje, ako je hustomer.

Výpočet hustoty pravidelného objektu

Pre bežné objekty (tie, ktorých tváre sú štandardné polygóny, ako sú štvorce, obdĺžniky, trojuholníky atď.) môžete pomerne jednoducho vypočítať hmotnosť a objem. Hmotnosť objektu je jednoducho to, koľko váži, a všetky pravidelné polygóny majú rovnicu na určenie ich objemu na základe ich dĺžky, šírky a výšky.

Povedzme napríklad, že máte obdĺžnikový kus hliníka, ktorý váži 865 g a má rozmery 10 cm x 8 cm x 4 cm. Najprv by ste zistili objem kusu hliníka vynásobením dĺžky, šírky a výšky (čo je rovnica pre objem obdĺžnika).

V = 10 cm x 8 cm x 4 cm = 320 cm³

býci vs vôl

Potom vydelíte hmotnosť objemom, aby ste získali hustotu (ρ=m/v).

865 g/320 cm³= 2,7 g/cm³

Hustota hliníka je teda 2,7 g/cm³a to platí pre akýkoľvek kus (čistého a pevného) hliníka, bez ohľadu na jeho veľkosť.

Výpočet hustoty kvapaliny alebo nepravidelného predmetu

Ak má objekt nepravidelný tvar a nemôžete ľahko vypočítať jeho objem, jeho objem zistíte tak, že ho vložíte do odmerného valca naplneného vodou a zmeriate objem vody, ktorý vytlačí. Archimedov princíp hovorí, že objekt vytlačí objem kvapaliny, ktorý sa rovná jeho vlastnému objemu. Keď zistíte objem, použijete štandardnú rovnicu ρ=m/v.

Ak by ste teda mali iný, nepravidelný kus hliníka, ktorý vážil 550 g a vytlačil 204 ml vody v odmernom valci, potom by vaša rovnica bola ρ = 550 g/204 ml = 2,7 g/ml.

Ak je látka, ktorej hustotu sa pokúšate nájsť, kvapalina, môžete kvapalinu jednoducho naliať do odmerného valca a zistiť, aký je jej objem, a odtiaľ vypočítať hustotu.

Výpočet hustoty kvapaliny pomocou hustomeru

Ak sa pokúšate vypočítať hustotu kvapaliny, môžete to urobiť aj pomocou prístroja známeho ako hustomer. Hustomer vyzerá ako teplomer s veľkou žiarovkou na jednom konci, aby mohol plávať.

Ak chcete použiť jeden, stačí hustomer jemne spustiť do kvapaliny, kým hustomer nebude plávať sám. Zistite, ktorá časť hustomera je priamo na povrchu kvapaliny a odčítajte číslo na boku hustomera. To bude hustota. Hustomery plávajú nižšie v kvapalinách s menšou hustotou a vyššie v kvapalinách s väčšou hustotou.

reťazec java concat

Zhrnutie: Aká je hustota vody?

Hustota vody je zvyčajne zaokrúhlená na 1 g/cm³alebo 1000 kg/m³, pokiaľ nerobíte veľmi presné výpočty alebo nerobíte experiment pri extrémnych teplotách. Hustota vody sa mení v závislosti od teploty, takže ak robíte experiment blízko alebo za bodom varu alebo mrazu vody, budete musieť použiť inú hodnotu, aby ste vzali do úvahy zmenu hustoty. Para aj ľad majú menšiu hustotu ako voda.

Rovnica pre hustotu je ρ=m/v.

Ak chcete zmerať hustotu látky, môžete vypočítať objem pravidelne tvarovaného predmetu a odtiaľ postupovať, zmerať objem kvapaliny alebo koľko kvapaliny nepravidelný predmet vytlačí v odmernom valci alebo použiť hustomer na meranie hustota kvapaliny.

Čo bude ďalej?

Teraz, keď viete, prečo je hustota vody jedinečná, ale čo jej ďalšie vlastnosti? Zistite, prečo je špecifické teplo vody zvláštne .

Hľadáte ďalšie témy súvisiace s fyzikou? My ťa to naučíme ako vypočítať zrýchlenie pomocou týchto troch základných vzorcov a daj dva jednoduché príklady zákona zachovania hmoty .

Chcete vedieť najrýchlejšie a najjednoduchšie spôsoby prevodu medzi stupňami Fahrenheita a Celzia? Zabezpečili sme vás! Pozrite si nášho sprievodcu najlepšími spôsobmi prevodu stupňov Celzia na stupne Fahrenheita (alebo naopak).

Učíte sa na hodine vedy o oblakoch? Získajte pomoc pri identifikácii rôzne druhy oblakov s naším odborným sprievodcom.

vek dharmendra

Píšete výskumnú prácu do školy, ale neviete, o čom písať? Náš sprievodca výskumnými papierovými témami má viac ako 100 tém v desiatich kategóriách, takže si môžete byť istí, že nájdete tú správnu tému pre vás.