Содержание
- Что такое объемная плотность?
- Расчет объема льда
- Быстрый способ преобразования льда в объем воды
- подсказки
- Вес, масса и объем
Это жаркий летний день, и вы хотите сделать себе хороший стакан лимонада. Вы добавляете немного льда в свой напиток, и лимонад перетекает! Но у вашего друга, который добавил лед в свой напиток перед тем, как налить в лимонад, разливов нет, даже когда лед тает в напитке.
Чтобы понять это явление, вам нужно понять, как плотность воды меняется с температурой.
Что такое объемная плотность?
Чтобы понять, как рассчитать объемное соотношение льда и воды, вы можете спросить: «1 стакан льда равен количеству воды?» Чтобы ответить на этот вопрос, вам нужно понять плотность.
Объемная плотность воды описывает массу воды, которая живет в одной единице объема. Поэтому размеры объемной плотности масса на единицу объема, Единицы могут быть граммами на единицу миллилитра (г / мл), кг на единицу литра (кг / л) или любой другой единицей массы на единицу объема. Плотность жидкой воды действительно легко запомнить: она составляет 1 г / мл.
Расчет объема льда
Вода на самом деле очень необычное вещество, потому что твердая вода (называемая льдом) менее плотная, чем жидкая вода, Плотность льда составляет 0,92 г / мл, что означает, что если вы возьмете один грамм воды и поместите в морозильник, когда вы вынете его, он увеличится в объеме и займет больше места, чем когда он был жидким.
И наоборот, (помните лимонад из более раннего), если вы начнете с напитка с несколькими кубиками льда, и они тают, уровень воды в чашке фактически останется прежним, так как плавающий лед занимает только столько места, сколько его погруженную часть делали, как только она растаяла.
Но что, если у вас есть одна твердая чашка льда? Сколько чашек воды вы будете иметь, когда лед тает?
Начните с преобразования чашки США в миллилитры: 1 чашка США = 236,588 мл, чтобы использовать известную плотность в единицах граммов на миллилитр. Теперь умножьте объем в миллилитрах на плотность льда, чтобы получить граммы воды, которые не меняются при изменении температуры воды.
Следовательно, масса воды составляет 236,588 мл, умноженная на 0,92 г / мл = 217,661 г воды. Чтобы рассчитать объем 217,661 грамма жидкой воды, просто разделите граммы воды на плотность жидкой воды: 217,661 г / (1 г / мл) = 217,661 мл или около 0,92 стакана воды.
Действительно хороший способ проверить свою работу - проверить, имеет ли полученный ответ «смысл». В этом случае вы знаете, что объем уменьшается, когда лед тает до жидкой воды, Так что, если громкость снизилась, вы на правильном пути! Глядя на цифры, было установлено, что примерно 237 миллилитров льда тает до примерно 218 миллилитров жидкой воды; поэтому ответ "имеет смысл!"
Быстрый способ преобразования льда в объем воды
Стоит вспомнить полную процедуру расчета объемов по плотностям, но использование соотношения льда и воды - быстрый способ сделать это вычисление.
Отношение плотностей - это просто плотность одного, деленная на плотность другого: плотность льда и воды составляет 0,92. Используя это соотношение, можно просто умножить объем льда на 0,92, что является коэффициентом пересчета объема льда в жидкую воду.
Обратите внимание, что ранее вы могли просто использовать это соотношение, чтобы быстро рассчитать, что 1 стакан льда приводит к 0,92 стаканам жидкой воды.
В общем, как и в случае преобразования объема льда в воду, вы можете использовать соотношения для быстрого преобразования и в других ситуациях.
подсказки
Вес, масса и объем
Все эти термины, вес, масса и объем, имеют так называемые «единицы». Каждый говорит нам, какой тип количества измеряется.
Вес - это сила объекта, обусловленная его массой и локальным ускорением силы тяжести, но масса - это просто количество вещества в объекте. Масса объекта изменяется только в том случае, если кто-то физически отсекает часть его от объекта и убирает его, но вес объекта может измениться, если кто-то перемещает его из долины на вершину горы.
Объем с другой стороны - это количество физического пространства, необходимое для некоторого количества массы.
Важно помнить различия между этими величинами, чтобы вы могли убедиться, что ваши ответы «имеют смысл!»