Содержание
- TL; DR (слишком долго; не читал)
- Определение плотности
- Нахождение плотности жидкости
- Процедура расчета объема
Обычно довольно легко рассчитать объем жидкости в контейнере правильной формы, например, в цилиндре или кубе. Все, что вам нужно сделать, это использовать соответствующее математическое уравнение, чтобы рассчитать емкость контейнера, затем измерить уровень жидкости и произвести необходимую регулировку. Его сложнее, когда контейнер не имеет правильной формы, и это большинство из них. Тем не менее, проблема исчезает, если вы знаете плотность жидкости. Все, что вам нужно сделать, это взвесить контейнер и жидкость, вычесть вес контейнера и использовать плотность жидкости, чтобы получить ваш ответ.
TL; DR (слишком долго; не читал)
Вы можете рассчитать объем жидкости по ее весу, если вы знаете плотность жидкости. Обычно вы можете посмотреть плотность в таблице. Если у вас есть решение, вам нужно знать относительные пропорции растворенного вещества и растворителя для расчета его плотности.
Определение плотности
Ученые определяют плотность (∂) твердого тела, жидкости или газа как массу (М) вещества на единицу объема (V). С математической точки зрения это:
∂ = M / V
Вы определяете массу вещества, взвешивая его. Это может вызвать некоторую путаницу, потому что вес и масса - это разные величины. Масса является мерой количества вещества, тогда как масса является мерой силы тяжести. Однако принято использовать килограммы, граммы или фунты как для веса, так и для массы, и это потому, что для земных объектов соотношение между массой и весом не меняется. Это не относится к объектам в космосе, но немногие ученые имеют возможность проводить измерения в космосе.
Нахождение плотности жидкости
Во многих случаях вы можете посмотреть плотность жидкости в таблице. Некоторые из них легко запомнить. Например, плотность воды составляет 1 г / мл, что эквивалентно 1000 кг / м.3, хотя значение в имперских единицах немного менее запоминающееся: 62,43 фунт / куб. фут. Другие плотности, такие как ацетон, спирт или бензин, легко доступны.
Если у вас есть решение, вам нужно знать относительные концентрации растворителя и растворенного вещества для расчета его плотности. Вы определяете это путем взвешивания растворенного вещества перед добавлением его в растворитель. Если вы не знаете пропорции, вы не можете рассчитать плотность и, следовательно, не можете определить объем раствора, просто взвесив его.
Процедура расчета объема
Поскольку вам необходимо знать вес жидкости независимо от веса контейнера, вам необходим второй контейнер для жидкости, в то время как вы взвешиваете первый.
Лучше взвесить контейнер, прежде чем добавлять жидкость, а не выливать и взвешивать жидкость. Небольшие количества жидкости могут прилипнуть к стенкам контейнера и станут частью веса, если вы будете использовать второй метод. Эта небольшая неточность может быть значительной при взвешивании очень небольших количеств.
Налейте жидкость в контейнер и запишите вес контейнера плюс жидкость. Вычтите вес контейнера, чтобы получить вес жидкости.
Посмотрите или рассчитайте плотность жидкости, затем определите объем жидкости, разделив массу жидкости на плотность.
∂ = M / V, поэтому V = M / ∂
Удостоверьтесь, чтобы выразить плотность в единицах, совместимых с массой. Например, если вы измеряете массу в граммах, выражайте плотность в граммах / миллилитр, но если вы измеряете массу в килограммах, выражайте плотность в килограммах / кубический метр.