Горещ летен ден е и искате да си направите хубава чаша лимонада. Добавяте малко лед към напитката си и лимонадата се разлива! Но вашият приятел, който е добавил лед към напитката си, преди да налее лимонадата, няма разливи, дори ледът да се топи в напитката.
За да разберете това явление, трябва да разберете как плътността на водата се променя с температурата.
Какво представлява плътността на обема?
За да разберете как да изчислите обемно съотношение лед към вода, можете да попитате: "1 чаша лед е равно на колко вода?" За да отговорите на този въпрос, трябва да разберете плътността.
Обемната плътност на водата описва масата на водата, която живее в една единица обем. Следователно размерите на обемната плътност са маса на единица обем. Единиците могат да бъдат грамове за единица милилитър (g / mL), kg за единица литър (kg / L) или всяка друга единица маса за единица обем. Плътността на течната вода е наистина лесна за запомняне: тя е 1 g / ml.
Изчисляване обема на леда
Водата всъщност е много необичайно вещество, защото
Обратно, (не забравяйте лимонадата от по-рано), ако започнете с напитка с няколко кубчета лед и те се стопят, нивото на водата в чашата всъщност ще остане същата, тъй като плаващият лед заема толкова място, колкото е потопила частта, след като е имала разтопен.
Но какво, ако имате една твърда чаша лед? Колко чаши вода ще имате, когато ледът се разтопи?
Започнете с преобразуване на американски чаши в милилитри: 1 американска чаша = 236,588 мл, за да използвате известната плътност в единици грамове на милилитър. Сега умножете обема в милилитри по плътността на леда, за да получите грамовете вода, която не се променя при промяна на температурата на водата.
Следователно, масата на водата е 236,588 ml умножена на 0,92 g / ml = 217,661 g вода. За да изчислите обема от 217,661 грама течна вода, просто разделете грамовете вода на плътността на течната вода: 217,661 g / (1 g / mL) = 217,661 mL или около 0,92 чаши вода.
Наистина добър начин да проверите работата си е да проверите дали отговорът, който сте получили „има смисъл“. В този случай вие знаете това обемът намалява, когато ледът се разтопи до течна вода. Така че, ако обемът намалее, вие сте на прав път! Разглеждайки цифрите, беше установено, че около 237 милилитра лед се топи до около 218 милилитра течна вода; така че отговорът "има смисъл!"
Бърз начин за конвертиране на лед в обем вода
Струва си да си припомним пълната процедура за изчисляване на обеми от плътности, но използването на съотношението лед / вода е бърз начин да направите това изчисление.
Съотношението на плътностите е просто плътността на едната, разделена на плътността на другата: Плътността на леда към водата е 0,92. Използвайки съотношението, човек може просто да умножи обема на леда по 0,92, което е коефициентът на конверсия за обема лед в течна вода.
Забележете, че по-рано бихте могли просто да използвате това съотношение, за да изчислите бързо, че 1 чаша лед води до 0,92 чаши течна вода.
Като цяло, точно като примера с преобразуването на обема лед във вода, можете да използвате съотношения за бързо преобразуване и в други ситуации.
Съвети
Твърдата вода (лед) е по-малко плътна от течната вода. Съотношението на обемните плътности (.92) може да се използва за бързо преобразуване на обема лед в обема на течната вода.
Тегло, маса и обем
Всички тези термини, тегло, маса и обем, имат така наречените „единици“. Всеки ни казва какъв тип количество се измерва.
Теглото е силата на обекта поради неговата маса и локалното ускорение на гравитацията, но масата е просто количеството материя в обекта. Масата на обекта се променя само ако някой физически отсече част от него от обекта и го вземе далеч, но теглото на даден обект може да се промени, ако някой го премести от долина на върха на планина.
Обемът от друга страна е количеството физическо пространство, необходимо за някакво количество маса.
Важно е да запомните разликите между тези количества, за да сте сигурни, че отговорите ви "имат смисъл!"