matrika c niz
Kakšna je gostota vode? Ali je pomembno, kakšna je temperatura? Kako lahko ugotovite gostoto drugih predmetov in tekočin?
V tem priročniku razložimo gostoto vode, ponudimo grafikon, ki ga lahko uporabite za iskanje gostote vode pri različnih temperaturah, in razložimo tri različne načine za izračun gostote.
Kakšna je gostota vode?
Gostota je masa na prostorninsko enoto snovi. Gostota vode je najbolj podana kot 1 g/cm3, spodaj pa je gostota vode z različnimi enotami.
| Enota | Gostota vode |
| Gostota vode g/cm3 | 1 g/cm3 |
| Gostota vode g/mL | 1 g/ml |
| Gostota vode kg/m3 | 1000 kg/m3 |
| Gostota vode lb/ft3 | 62,4 lbs/ft3 |
Ni naključje, da ima voda gostoto 1. Gostota je masa deljena s prostornino (ρ=m/v), voda pa je bila osnova za določitev metrične enote mase, ki pomeni kubični centimeter (1 cm).3) vode tehta en gram (1 g).
Torej 1g/1cm3= 1 g/cm3, kar daje vodi gostoto, ki si jo je lahko zapomniti. Vendar pa je natančna gostota vode odvisna od zračnega tlaka in temperature območja. Vendar pa so te razlike v gostoti zelo majhne, tako da lahko še naprej uporabljate 1 g/cm, razen če potrebujete zelo natančne izračune ali če poskus poteka na območju z ekstremno temperaturo/tlakom.3za gostoto vode. Na grafikonu v naslednjem razdelku si lahko ogledate, kako se gostota vode spreminja s temperaturo.
Upoštevajte, da te vrednosti gostote vode veljajo samo za čisto vodo. Slana voda (tako kot oceani) ima različno gostoto, ki je odvisna od tega, koliko soli je raztopljene v vodi. Gostota morske vode je običajno nekoliko večja od gostote čiste vode, približno 1,02 g/cm3do 1,03g/cm3.
Gostota vode pri različnih temperaturah
Spodaj je tabela, ki prikazuje gostoto vode (v gramih/cm3) pri različnih temperaturah, ki segajo od pod lediščem vode (-22°F/-30°C) do njenega vrelišča (212°F/100°C).
Kot lahko vidite na tabeli, ima voda natančno gostoto le 1 g/cm3pri 39,2°F ali 4,0°C. Ko padeš pod ledišče vode (32°F/0°C), gostota vode zmanjša, ker led je manj gost kot voda. Zato led plava na vodi in ko kocke ledu daste v kozarec vode, ne potonejo naravnost na dno.
Tabela tudi kaže, da je za razpon temperatur, značilnih za znanstvene laboratorije v zaprtih prostorih (približno 50 °F/10 °C do 70 °F/21 °C), gostota vode zelo blizu 1 g/cm3, zato se ta vrednost uporablja pri vseh izračunih gostote, razen pri najbolj natančnih. Šele ko je temperatura zelo ekstremna v eno ali drugo smer (blizu ledišča ali vrelišča), se temperatura vode toliko spremeni, da 1 g/cm3ne bi bilo več sprejemljivo natančno.
b plus drevo
| Temperatura (°F/°C) | Gostota vode (grami/cm3) |
| -22°/-30° | 0,98385 |
| -4°/-20° | 0,99355 |
| 14°/-10° | 0,99817 |
| 32°/0° | 0,99987 |
| 39,2°/4,0° | 1,00000 |
| 40°/4,4° | 0,99999 |
| 50°/10° | 0,99975 |
| 60°/15,6° | 0,99907 |
| 70°/21° | 0,99802 |
| 80°/26,7° | 0,99669 |
| 90°/32,2° | 0,99510 |
| 100°/37,8° | 0,99318 |
| 120°/48,9° | 0,98870 |
| 140°/60° | 0,98338 |
| 160°/71,1° | 0,97729 |
| 180°/82,2° | 0,97056 |
| 200°/93,3° | 0,96333 |
| 212°/100° | 0,95865 |
Vir: USGS
Kako izračunati gostoto snovi
Torej veste, kakšna je gostota vode pri različnih temperaturah, toda kaj, če želite ugotoviti gostoto nečesa, kar ni voda? Pravzaprav je zelo enostavno narediti!
Gostoto katere koli snovi lahko ugotovite tako, da njeno maso delite z njeno prostornino. Formula za gostoto je: ρ=m/v , z gostoto, ki jo predstavlja simbol ρ (izgovarja se 'rho').
Obstajajo trije glavni načini za izračun gostote, odvisno od tega, ali poskušate ugotoviti gostoto predmeta pravilne oblike, nepravilnega predmeta ali tekočine, in ali imate kakšno posebno orodje, kot je hidrometer.
Izračun gostote pravilnega predmeta
Za pravilne predmete (tiste, katerih ploskve so standardni poligoni, kot so kvadrati, pravokotniki, trikotniki itd.), lahko dokaj enostavno izračunate maso in prostornino. Masa predmeta je preprosto njegova teža in vsi pravilni mnogokotniki imajo enačbo za določanje njihove prostornine glede na njihovo dolžino, širino in višino.
Recimo, da imate pravokoten kos aluminija, ki tehta 865 g in ima mere 10 cm x 8 cm x 4 cm. Najprej bi našli prostornino kosa aluminija tako, da pomnožite dolžino, širino in višino (kar je enačba za prostornino pravokotnika).
V = 10 cm x 8 cm x 4 cm = 320 cm3
Nato maso delite z prostornino, da dobite gostoto (ρ=m/v).
kje je tipka za vstavljanje na tipkovnici prenosnika
865 g/320 cm3= 2,7 g/cm33
Torej je gostota aluminija 2,7 g/cm33, in to velja za kateri koli kos (čistega in trdnega) aluminija, ne glede na njegovo velikost.
Izračun gostote tekočega ali nepravilnega predmeta
Če je predmet nepravilne oblike in ne morete preprosto izračunati njegove prostornine, njegovo prostornino lahko ugotovite tako, da ga postavite v merilni valj, napolnjen z vodo, in izmerite količino vode, ki jo izpodrine. Arhimedovo načelo pravi, da predmet izpodrine prostornino tekočine, ki je enaka njegovi lastni prostornini. Ko najdete prostornino, uporabite standardno enačbo ρ=m/v.
Torej, če bi imeli drugačen, nepravilen kos aluminija, ki je tehtal 550 g in izpodrinil 204 ml vode v graduiranem valju, bi bila vaša enačba ρ = 550 g/204 ml = 2,7 g/mL.
Če je snov, ki ji poskušate ugotoviti gostoto, tekočina, jo lahko preprosto vlijete v merilni valj in vidite, kakšna je njena prostornina, nato pa od tam izračunate gostoto.
Izračun gostote tekočine s hidrometrom
Če poskušate izračunati gostoto tekočine, lahko to storite tudi z instrumentom, znanim kot hidrometer. Hidrometer je videti kot termometer z veliko žarnico na enem koncu, ki omogoča lebdenje.
Če ga želite uporabiti, preprosto nežno spustite hidrometer v tekočino, dokler ne začne plavati sam. Ugotovite, kateri del areometra je tik ob površini tekočine in odčitajte številko na strani areometra. To bo gostota. Hidrometri lebdijo nižje v manj gostih tekočinah in višje v bolj gostih tekočinah.
Povzetek: Kakšna je gostota vode?
Gostota vode je običajno zaokrožena na 1 g/cm3ali 1000 kg/m3, razen če delate zelo natančne izračune ali izvajate poskus pri ekstremnih temperaturah. Gostota vode se spreminja glede na temperaturo, tako da če izvajate poskus blizu vrelišča ali ledišča vode ali čez točko, boste morali uporabiti drugo vrednost, da boste upoštevali spremembo gostote. Tako para kot led sta manj gosta kot voda.
binarno drevo v Javi
Enačba za gostoto je ρ=m/v.
Če želite izmeriti gostoto snovi, lahko izračunate prostornino predmeta pravilne oblike in nadaljujete od tam, izmerite prostornino tekočine ali količino tekočine, ki jo nepravilen predmet izpodriva v graduiranem valju, ali uporabite hidrometer za merjenje gostota tekočine.
Kaj je naslednje?
Zdaj ko veste, zakaj je gostota vode edinstvena, kaj pa njene druge značilnosti? Ugotovite, zakaj je specifična toplota vode posebna .
Iščete druge teme, povezane s fiziko? Te bomo naučili kako izračunati pospešek s temi tremi bistvenimi formulami in vam navedem dva preprosta primera zakona o ohranitvi mase .
Želite izvedeti najhitrejše in najpreprostejše načine za pretvorbo med Fahrenheitom in Celzijem? Poskrbeli smo za vas! Oglejte si naš vodnik po najboljših načinih za pretvorbo Celzija v Fahrenheite (ali obratno).
Ali pri pouku naravoslovja preučujete oblake? Poiščite pomoč pri prepoznavanju različne vrste oblakov z našim strokovnim vodnikom.
Pišete raziskovalno nalogo za šolo, a niste prepričani, o čem bi pisali? Naš vodnik po temah raziskovalnih člankov ima več kot 100 tem v desetih kategorijah, tako da ste lahko prepričani, da boste našli popolno temo zase.
vso srečo