java-ohjelmistomallit
Mikä on veden tiheys? Onko sillä väliä mikä lämpötila on? Kuinka voit selvittää muiden esineiden ja nesteiden tiheyden?
Tässä oppaassa selitämme veden tiheyden, tarjoamme kaavion, jonka avulla voit selvittää veden tiheyden eri lämpötiloissa, ja selitämme kolme erilaista tapaa laskea tiheys.
Mikä on veden tiheys?
Tiheys on aineen massa tilavuusyksikköä kohti. Veden tiheydeksi ilmoitetaan useimmiten 1 g/cm3, mutta alla on veden tiheys eri yksiköillä.
| Yksikkö | Veden tiheys |
| Veden tiheys g/cm3 | 1 g/cm3 |
| Veden tiheys g/ml | 1 g/ml |
| Veden tiheys kg/m3 | 1000kg/m3 |
| Veden tiheys lb/ft3 | 62,4 lbs/ft3 |
Ei ole sattumaa, että veden tiheys on 1. Tiheys on massa jaettuna tilavuudella (ρ=m/v), ja vettä käytettiin perustana metrisen massayksikön, joka tarkoittaa kuutiosenttimetriä (1cm).3) vettä painaa yhden gramman (1 g).
Eli 1g/1cm3= 1 g/cm3, mikä antaa vedelle sen helposti muistettavan tiheyden. Veden tarkka tiheys riippuu kuitenkin sekä ilmanpaineesta että alueen lämpötilasta. Nämä tiheyden vaihtelut ovat kuitenkin hyvin pieniä, joten ellei sinun tarvitse tietää erittäin tarkkoja laskelmia tai koe tapahtuu alueella, jolla on äärimmäinen lämpötila/paine, voit jatkaa 1 g/cm3veden tiheyden vuoksi. Voit katsoa seuraavan osan kaaviosta, kuinka veden tiheys muuttuu lämpötilan mukaan.
Huomaa, että nämä veden tiheysarvot koskevat vain puhdasta vettä. Suolavedellä (kuten valtamerillä) on erilainen tiheys, joka riippuu siitä, kuinka paljon suolaa on liuennut veteen. Meriveden tiheys on tyypillisesti hieman korkeampi kuin puhtaan veden tiheys, noin 1,02 g/cm31,03 g/cm3.
Veden tiheys eri lämpötiloissa
Alla on kaavio, joka näyttää veden tiheyden (grammoina/cm3) eri lämpötiloissa, jotka vaihtelevat veden jäätymispisteen alapuolelta (-22°F/-30°C) sen kiehumispisteeseen (212°F/100°C).
Kuten kaaviosta näkyy, veden tarkka tiheys on vain 1 g/cm339,2°F tai 4,0°C:ssa. Kun olet laskenut veden jäätymispisteen (32 °F/0 °C) alapuolelle, veden tiheys pienenee, koska jää on vähemmän tiheää kuin vesi. Tästä syystä jää kelluu veden päällä ja kun laitat jääkuutioita vesilasiin, ne eivät vain uppoa suoraan pohjaan.
Kaavio osoittaa myös, että sisätilojen tiedelaboratorioille tyypillisellä lämpötila-alueella (noin 50 °F/10 °C - 70 °F/21 °C) veden tiheys on hyvin lähellä 1 g/cm.3, minkä vuoksi tätä arvoa käytetään kaikissa paitsi tarkimmissa tiheyslaskelmissa. Vasta kun lämpötila on hyvin äärimmäinen suuntaan tai toiseen (lähellä jäätymistä tai kiehumista), veden lämpötila muuttuu niin paljon, että 1 g/cm3ei olisi enää hyväksyttävän tarkkoja.
fmoviez
| Lämpötila (°F/°C) | Veden tiheys (grammaa/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 |
Lähde: USGS
Kuinka laskea aineen tiheys
Tiedäthän siis, että tiedät mikä on veden tiheys eri lämpötiloissa, mutta entä jos haluat löytää tiheyden sellaiselle, joka ei ole vettä? Se on itse asiassa aika helppo tehdä!
Löydät minkä tahansa aineen tiheyden jakamalla sen massa sen tilavuudella. Tiheyden kaava on: ρ=m/v , jonka tiheyttä edustaa symboli ρ (lausutaan 'rho').
Tiheyden laskemiseen on kolme päätapaa riippuen siitä, yritätkö löytää säännöllisen muotoisen kohteen, epäsäännöllisen kohteen vai nesteen tiheyttä ja onko sinulla erikoistyökaluja, kuten hydrometri.
autocad venytyskomento
Säännöllisen objektin tiheyden laskeminen
Tavallisille objekteille (niille, joiden pinnat ovat vakiopolygoneja, kuten neliöitä, suorakulmioita, kolmioita jne.) voit laskea massan ja tilavuuden melko helposti. Esineen massa on yksinkertaisesti kuinka paljon se painaa, ja kaikilla säännöllisillä polygoneilla on yhtälö niiden tilavuuden määrittämiseksi niiden pituuden, leveyden ja korkeuden perusteella.
Oletetaan esimerkiksi, että sinulla on suorakaiteen muotoinen alumiinipala, joka painaa 865 g ja jonka mitat ovat 10 cm x 8 cm x 4 cm. Ensin selvität alumiinikappaleen tilavuuden kertomalla pituus, leveys ja korkeus (joka on suorakulmion tilavuuden yhtälö).
V = 10 cm x 8 cm x 4 cm = 320 cm3
Seuraavaksi jaat massan tilavuudella saadaksesi tiheyden (ρ=m/v).
865g/320cm3= 2,7 g/cm3
Joten alumiinin tiheys on 2,7 g/cm3, ja tämä pätee kaikkiin (puhtaan ja kiinteän) alumiinin kappaleisiin riippumatta sen koosta.
Nestemäisen tai epäsäännöllisen esineen tiheyden laskeminen
Jos esine on muodoltaan epäsäännöllinen, etkä voi helposti laskea sen tilavuutta, voit selvittää sen tilavuuden asettamalla sen vedellä täytettyyn mittasylinteriin ja mittaamalla sen syrjäyttämän veden tilavuuden. Archimedesin periaate sanoo, että esine syrjäyttää nestetilavuuden, joka on yhtä suuri kuin sen oma tilavuus. Kun olet löytänyt tilavuuden, käytä tavallista ρ=m/v-yhtälöä.
Joten jos sinulla olisi erilainen, epäsäännöllinen alumiinipala, joka painoi 550 g ja joka syrjäyttää 204 ml vettä mittasylinterissä, yhtälösi olisi ρ = 550 g/204 ml = 2,7 g/ml.
Jos aine, jonka tiheyttä yrität selvittää, on neste, voit yksinkertaisesti kaataa nesteen mittasylinteriin ja katsoa sen tilavuuden ja laskea sitten tiheyden sieltä.
git push -komento
Nesteen tiheyden laskeminen hydrometrillä
Jos yrität laskea nesteen tiheyttä, voit tehdä sen myös käyttämällä laitetta, joka tunnetaan nimellä hydrometri. Hydrometri näyttää lämpömittarilta, jonka toisessa päässä on suuri polttimo, joka saa sen kellumaan.
Voit käyttää sitä laskemalla hydrometrin varovasti nesteeseen, kunnes hydrometri kelluu itsestään. Selvitä, mikä hydrometrin osa on aivan nesteen pinnalla, ja lue hydrometrin kyljessä oleva numero. Siitä tulee tiheys. Hydrometrit kelluvat alempana vähemmän tiheissä nesteissä ja korkeammalla tiheämmissä nesteissä.
Yhteenveto: Mikä on veden tiheys?
Veden tiheys pyöristetään tyypillisesti arvoon 1 g/cm3tai 1000 kg/m3, ellet tee erittäin tarkkoja laskelmia tai suorita koetta äärimmäisissä lämpötiloissa. Veden tiheys vaihtelee lämpötilan mukaan, joten jos teet kokeen lähellä veden kiehumis- tai jäätymispistettä tai sen jälkeen, sinun on käytettävä eri arvoa tiheyden muutoksen huomioon ottamiseksi. Sekä höyry että jää ovat vähemmän tiheitä kuin vesi.
Tiheyden yhtälö on ρ=m/v.
Aineen tiheyden mittaamiseksi voit laskea säännöllisen muotoisen esineen tilavuuden ja edetä siitä, mitata nesteen tilavuuden tai kuinka paljon nestettä epäsäännöllinen esine syrjäyttää asteikolla varustetussa sylinterissä tai mittaamalla hydrometriä nesteen tiheys.
Mitä seuraavaksi?
Nyt kun tiedät, miksi veden tiheys on ainutlaatuinen, mutta entä sen muut ominaisuudet? Ota selvää, miksi veden ominaislämpö on erityinen .
ohjelmointimallit java
Etsitkö muita fysiikkaan liittyviä aiheita? Me opetamme sinua kuinka laskea kiihtyvyys näiden kolmen olennaisen kaavan avulla ja anna kaksi yksinkertaista esimerkkiä massan säilymisen laista .
Haluatko tietää nopeimmat ja helpoimmat tavat muuntaa Fahrenheitin ja Celsiuksen välillä? Olemme turvassa! Tutustu oppaaseemme parhaista tavoista muuntaa Celsius Fahrenheitiksi (tai päinvastoin).
Opiskeletko pilviä luonnontieteiden tunnilla? Pyydä apua tunnistamaan erilaisia pilviä asiantuntijaoppaamme kanssa.
Kirjoitatko tutkimuspaperia kouluun, mutta et ole varma mistä kirjoittaa? Oppaamme tutkimuspaperien aiheisiin on yli 100 aihetta kymmenessä kategoriassa, joten voit olla varma, että löydät sinulle täydellisen aiheen.