sarakstu java uz masīvu

Kāds ir ūdens blīvums? Vai ir svarīgi kāda ir temperatūra? Kā jūs varat noskaidrot citu priekšmetu un šķidrumu blīvumu?

Šajā rokasgrāmatā mēs izskaidrojam ūdens blīvumu, sniedzam diagrammu, ko varat izmantot, lai noteiktu ūdens blīvumu dažādās temperatūrās, un izskaidrojam trīs dažādus blīvuma aprēķināšanas veidus.

Kāds ir ūdens blīvums?

Blīvums ir vielas masa uz tilpuma vienību. Ūdens blīvums visbiežāk ir norādīts kā 1 g/cm³, bet zemāk ir ūdens blīvums ar dažādām vienībām.

Nav nejaušība, ka ūdens blīvums ir 1. Blīvums ir masa dalīta ar tilpumu (ρ=m/v), un ūdens tika izmantots kā pamats masas metriskās vienības noteikšanai, kas nozīmē kubikcentimetru (1 cm).³) ūdens sver vienu gramu (1g).

Tātad, 1g/1cm³= 1 g/cm³, piešķirot ūdenim tā viegli iegaumējamo blīvumu. Tomēr precīzs ūdens blīvums ir atkarīgs gan no gaisa spiediena, gan no apgabala temperatūras. Tomēr šīs blīvuma atšķirības ir ļoti nelielas, tāpēc, ja vien jums nav jāzina ļoti precīzi aprēķini vai eksperiments notiek apgabalā ar ārkārtēju temperatūru/spiedienu, varat turpināt izmantot 1 g/cm.³ūdens blīvumam. Varat apskatīt diagrammu nākamajā sadaļā, lai redzētu, kā ūdens blīvums mainās atkarībā no temperatūras.

Ņemiet vērā, ka šīs ūdens blīvuma vērtības attiecas tikai uz tīru ūdeni. Sālsūdenim (tāpat kā okeāniem) ir atšķirīgs blīvums, kas ir atkarīgs no tā, cik daudz sāls ir izšķīdināts ūdenī. Jūras ūdens blīvums parasti ir nedaudz augstāks nekā tīra ūdens blīvums, aptuveni 1,02 g/cm³līdz 1,03 g/cm³.

Ūdens blīvums dažādās temperatūrās

Zemāk ir diagramma, kas parāda ūdens blīvumu (gramos/cm³) dažādās temperatūrās, sākot no zem ūdens sasalšanas punkta (-22°F/-30°C) līdz tā viršanas temperatūrai (212°F/100°C).

Kā redzat diagrammā, ūdens blīvums ir tikai 1 g/cm³39,2°F vai 4,0°C temperatūrā. Kad esat sasniedzis ūdens sasalšanas punktu (32°F/0°C), ūdens blīvums samazinās, jo ledus ir mazāk blīvs nekā ūdens. Tāpēc ledus peld virs ūdens un, ieliekot ledus gabaliņus ūdens glāzē, tie ne tikai nogrimst tieši apakšā.

Diagramma arī parāda, ka iekštelpu zinātniskajām laboratorijām raksturīgajā temperatūras diapazonā (apmēram 50 ° F/10 ° C līdz 70 ° F/21 ° C) ūdens blīvums ir ļoti tuvu 1 g/cm.³, tāpēc šī vērtība tiek izmantota visos blīvuma aprēķinos, izņemot precīzākos. Tikai tad, kad temperatūra vienā vai otrā virzienā ir ļoti ekstrēma (tuvu sasalšanai vai vārīšanās temperatūrai), ūdens temperatūra mainās tik daudz, ka par 1 g/cm³vairs nebūtu pieņemami precīza.

baiti uz virkni python

Avots: USGS

Kā aprēķināt vielas blīvumu

Tātad, ziniet, ka zināt, kāds ir ūdens blīvums dažādās temperatūrās, bet ko darīt, ja vēlaties atrast blīvumu kaut kam, kas nav ūdens? Patiesībā tas ir diezgan vienkārši izdarāms!

Jebkuras vielas blīvumu var atrast, dalot tās masu ar tilpumu. Blīvuma formula ir: ρ=m/v , ar blīvumu, kas apzīmēts ar simbolu ρ (izrunā “rho”).

Ir trīs galvenie veidi, kā aprēķināt blīvumu atkarībā no tā, vai mēģināt atrast regulāras formas objekta, neregulāra objekta vai šķidruma blīvumu un vai jums ir kādi īpaši rīki, piemēram, hidrometrs.

atver failu ar java

Parasta objekta blīvuma aprēķināšana

Parastajiem objektiem (tiem, kuru skaldnes ir standarta daudzstūri, piemēram, kvadrāti, taisnstūri, trīsstūri utt.) varat diezgan vienkārši aprēķināt masu un tilpumu. Objekta masa ir vienkārši tā svars, un visiem parastajiem daudzstūriem ir vienādojums to tilpuma noteikšanai, pamatojoties uz to garumu, platumu un augstumu.

Piemēram, pieņemsim, ka jums ir taisnstūrveida alumīnija gabals, kas sver 865 g un kura izmēri ir 10 x 8 x 4 cm. Vispirms jūs atradīsiet alumīnija gabala tilpumu, reizinot garumu, platumu un augstumu (kas ir taisnstūra tilpuma vienādojums).

V = 10 cm x 8 cm x 4 cm = 320 cm³

Pēc tam masu sadaliet ar tilpumu, lai iegūtu blīvumu (ρ=m/v).

865g/320cm³= 2,7 g/cm³

Tātad alumīnija blīvums ir 2,7 g/cm³, un tas attiecas uz jebkuru (tīru un cietu) alumīnija gabalu neatkarīgi no tā izmēra.

Šķidra vai neregulāra objekta blīvuma aprēķināšana

Ja objektam ir neregulāra forma un jūs nevarat viegli aprēķināt tā tilpumu, tā tilpumu varat uzzināt, ievietojot to graduētā cilindrā, kas piepildīts ar ūdeni, un izmērot ūdens tilpumu, ko tas izspiež. Arhimēda princips nosaka, ka objekts izspiež šķidruma tilpumu, kas vienāds ar tā tilpumu. Kad esat atradis skaļumu, izmantojiet standarta ρ=m/v vienādojumu.

Tātad, ja jums būtu cits, neregulārs alumīnija gabals, kas sver 550 g un izspieda 204 mL ūdens graduētajā cilindrā, jūsu vienādojums būtu ρ = 550 g/204 mL = 2,7 g/mL.

Ja viela, kuras blīvumu mēģināt noteikt, ir šķidrums, varat vienkārši ielej šķidrumu graduētajā cilindrā un redzēt, kāds ir tā tilpums, un pēc tam aprēķināt blīvumu no turienes.

java garš līdz virknei

Šķidruma blīvuma aprēķināšana ar hidrometru

Ja jūs mēģināt aprēķināt šķidruma blīvumu, varat arī to izdarīt, izmantojot instrumentu, kas pazīstams kā hidrometrs. Hidrometrs izskatās kā termometrs ar lielu spuldzi vienā galā, lai tas peldētu.

Lai to izmantotu, vienkārši viegli nolaidiet hidrometru šķidrumā, līdz hidrometrs peld pats. Atrodiet, kura hidrometra daļa atrodas tieši pie šķidruma virsmas, un nolasiet skaitli hidrometra malā. Tas būs blīvums. Hidrometri peld mazāk blīvos šķidrumos un augstāk – blīvākos šķidrumos.

Kopsavilkums: kāds ir ūdens blīvums?

Ūdens blīvums parasti ir noapaļots līdz 1 g/cm³vai 1000 kg/m³, ja vien neveicat ļoti precīzus aprēķinus vai neveicat eksperimentu ekstremālās temperatūrās. Ūdens blīvums mainās atkarībā no temperatūras, tādēļ, ja veicat eksperimentu, kas ir tuvu ūdens viršanas vai sasalšanas temperatūrai vai pēc tā, jums būs jāizmanto cita vērtība, lai ņemtu vērā blīvuma izmaiņas. Gan tvaiks, gan ledus ir mazāk blīvi nekā ūdens.

Blīvuma vienādojums ir ρ=m/v.

Lai izmērītu vielas blīvumu, varat aprēķināt regulāras formas objekta tilpumu un turpināt no tā, izmērīt šķidruma tilpumu vai šķidruma daudzumu, ko neregulārs objekts izspiež graduētajā cilindrā, vai izmantot hidrometru, lai izmērītu šķidruma blīvums.

Ko tālāk?

Tagad, kad jūs zināt, kāpēc ūdens blīvums ir unikāls, bet kā ir ar citām tā īpašībām? Uzziniet, kāpēc ūdens īpatnējais siltums ir īpašs .

burbulis kārtot java

Vai meklējat citas ar fiziku saistītas tēmas? Mēs tevi iemācīsim kā aprēķināt paātrinājumu ar šīm trim galvenajām formulām un sniedziet divus vienkāršus masas nezūdamības likuma piemērus .

Vai vēlaties uzzināt ātrākos un vienkāršākos veidus, kā konvertēt starp Fārenheita un Celsija grādiem? Mēs esam jums nodrošinājuši! Iepazīstieties ar mūsu ceļvedi par labākajiem veidiem, kā konvertēt Celsija uz Fārenheitu (vai otrādi).

Vai jūs zinātņu stundā mācāties par mākoņiem? Saņemiet palīdzību, lai identificētu dažāda veida mākoņi ar mūsu ekspertu ceļvedi.

Vai rakstāt pētniecisko darbu skolai, bet nezināt, par ko rakstīt? Mūsu ceļvedis pētniecības darbu tēmām ir vairāk nekā 100 tēmu desmit kategorijās, lai jūs varētu būt pārliecināti, ka atradīsit sev piemērotāko tēmu.