Είναι συνήθως αρκετά εύκολο να υπολογιστεί ο όγκος ενός υγρού σε ένα δοχείο με κανονικό σχήμα, όπως ένας κύλινδρος ή κύβος. Το μόνο που έχετε να κάνετε είναι να χρησιμοποιήσετε την κατάλληλη μαθηματική εξίσωση για να υπολογίσετε τη χωρητικότητα του δοχείου και, στη συνέχεια, να μετρήσετε τη στάθμη του υγρού και να κάνετε την απαραίτητη προσαρμογή. Είναι πιο δύσκολο όταν το κοντέινερ δεν έχει κανονικό σχήμα, και αυτά είναι τα περισσότερα. Η πρόκληση εξαφανίζεται αν γνωρίζετε όμως την πυκνότητα του υγρού. Το μόνο που έχετε να κάνετε είναι να ζυγίσετε το δοχείο και το υγρό, να αφαιρέσετε το βάρος του δοχείου και να χρησιμοποιήσετε την πυκνότητα του υγρού για να αντλήσετε την απάντησή σας.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Μπορείτε να υπολογίσετε τον όγκο ενός υγρού από το βάρος του εάν γνωρίζετε την πυκνότητα του υγρού. Συνήθως μπορείτε να αναζητήσετε πυκνότητα σε έναν πίνακα. Εάν έχετε μια λύση, πρέπει να γνωρίζετε τις σχετικές αναλογίες διαλυμένης ουσίας και διαλύτη για να υπολογίσετε την πυκνότητά της.
Ορισμός της πυκνότητας
Οι επιστήμονες ορίζουν την πυκνότητα (∂) ενός στερεού, υγρού ή αερίου ως τη μάζα (Μ) της ουσίας ανά μονάδα όγκου (V). Σε μαθηματικούς όρους, αυτό είναι:
∂ = Μ / Β
Προσδιορίζετε τη μάζα μιας ουσίας ζυγίζοντας την. Αυτό μπορεί να προκαλέσει σύγχυση, επειδή το βάρος και η μάζα είναι διαφορετικές ποσότητες. Η μάζα είναι ένα μέτρο της ποσότητας της ύλης ενώ το βάρος είναι ένα μέτρο της δύναμης της βαρύτητας. Ωστόσο, είναι συνηθισμένο να χρησιμοποιείτε κιλά, γραμμάρια ή λίβρες τόσο για το βάρος όσο και για τη μάζα, και αυτό συμβαίνει επειδή, για τα γήινα αντικείμενα, η σχέση μεταξύ μάζας και βάρους δεν αλλάζει. Αυτό δεν ισχύει για αντικείμενα στο διάστημα, αλλά λίγοι επιστήμονες έχουν την ευκαιρία να κάνουν μετρήσεις στο διάστημα.
Βρίσκοντας την πυκνότητα ενός υγρού
Σε πολλές περιπτώσεις, μπορείτε να αναζητήσετε την πυκνότητα ενός υγρού σε έναν πίνακα. Μερικά είναι εύκολο να θυμηθούν. Για παράδειγμα, η πυκνότητα του νερού είναι 1 g / ml, που ισοδυναμεί με 1.000 kg / m3, αν και η τιμή στις μονάδες Imperial είναι λίγο λιγότερο αξέχαστη: 62,43 lb / cu ft. Άλλες πυκνότητες, όπως αυτές της ακετόνης, του αλκοόλ ή της βενζίνης, είναι άμεσα διαθέσιμες.
Εάν έχετε μια λύση, πρέπει να γνωρίζετε τις σχετικές συγκεντρώσεις του διαλύτη και της διαλυμένης ουσίας για να υπολογίσετε την πυκνότητά του. Αυτό το προσδιορίζετε ζυγίζοντας τη διαλυμένη ουσία πριν την προσθέσετε στον διαλύτη. Εάν δεν γνωρίζετε τις αναλογίες, δεν μπορείτε να υπολογίσετε την πυκνότητα και ως εκ τούτου δεν μπορείτε να εξαγάγετε τον όγκο της λύσης απλώς ζυγίζοντας.
Διαδικασία για τον υπολογισμό του όγκου
Επειδή πρέπει να γνωρίζετε το βάρος του υγρού ανεξάρτητα από το βάρος του δοχείου, χρειάζεστε ένα δεύτερο δοχείο για να κρατάτε το υγρό ενώ ζυγίζετε το πρώτο.
Είναι καλύτερα να ζυγίζετε το δοχείο πριν προσθέσετε το υγρό αντί να ρίξετε το υγρό και να το ζυγίσετε. Μικρές ποσότητες υγρού μπορούν να προσκολληθούν στις πλευρές του δοχείου και θα είναι μέρος του βάρους εάν χρησιμοποιήσετε τη δεύτερη μέθοδο. Αυτή η μικρή ανακρίβεια μπορεί να είναι σημαντική κατά τη ζύγιση πολύ μικρών ποσοτήτων.
Ρίξτε το υγρό στο δοχείο και καταγράψτε το βάρος του δοχείου συν το υγρό. Αφαιρέστε το βάρος του δοχείου για να πάρετε το βάρος του υγρού.
Αναζητήστε ή υπολογίστε την πυκνότητα του υγρού και, στη συνέχεια, προσδιορίστε τον όγκο του υγρού διαιρώντας τη μάζα του υγρού με την πυκνότητα.
∂ = M / V έτσι V = M / ∂
Φροντίστε να εκφράσετε την πυκνότητα σε μονάδες συμβατές με τη μάζα. Για παράδειγμα, εάν μετράτε τη μάζα σε γραμμάρια, εκφράστε την πυκνότητα σε γραμμάρια / χιλιοστόλιτρο, αλλά εάν μετράτε τη μάζα σε χιλιόγραμμα, εκφράστε την πυκνότητα σε χιλιόγραμμα / κυβικό μέτρο.