Általában meglehetősen könnyű kiszámítani egy folyadék térfogatát egy szabályos alakú tartályban, például egy hengerben vagy kockaban. Mindössze annyit kell tennie, hogy a megfelelő matematikai egyenlet segítségével kiszámítja a tartály kapacitását, majd megméri a folyadék szintjét és elvégzi a szükséges beállításokat. Nagyobb kihívást jelent, ha a tartálynak nincs szabályos alakja, és ez a legtöbbjük. A kihívás eltűnik, ha ismeri a folyadék sűrűségét. Csak annyit kell tennie, hogy lemérje a tartályt és a folyadékot, kivonja a tartály súlyát, és a folyadék sűrűségével használja a választ.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
Kiszámíthatja a folyadék térfogatát a tömegéből, ha ismeri a folyadék sűrűségét. A sűrűséget általában táblázatban lehet megkeresni. Ha van megoldása, ismernie kell az oldott anyag és az oldószer relatív arányát a sűrűségének kiszámításához.
A sűrűség meghatározása
A tudósok egy szilárd anyag, folyadék vagy gáz sűrűségét (∂) határozzák meg, mint az anyag térfogategységre eső tömegét (V). Matematikai szempontból ez:
∂ = M / V
Az anyag tömegét megméréssel határozza meg. Ez némi zavart okozhat, mert a tömeg és a tömeg különböző mennyiségű. A tömeg az anyag mennyiségének mértéke, míg a súly a gravitációs erő mértéke. Ugyanakkor a tömeg és a tömeg tömegének kilogramm, gramm vagy font használata szokásos, és ez azért van, mert a földhöz kötött tárgyak esetében a tömeg és a tömeg kapcsolata nem változik. Ez nem igaz az űrben lévő tárgyakra, de kevés tudósnak van lehetősége méréseket végezni az űrben.
Folyadék sűrűségének megkeresése
Sok esetben megnézheti a folyadék sűrűségét egy táblázatban. Néhányan könnyen megjegyezhetők. Például a víz sűrűsége 1 g / ml, ami 1000 kg / m-nek felel meg3, bár az érték a birodalmi egységekben kissé kevésbé emlékezetes: 62,43 lb / cu ft. Egyéb sűrűségek, például az aceton, az alkohol vagy a benzin sűrűsége könnyen elérhető.
Ha van oldata, akkor ismernie kell az oldószer és az oldott anyag relatív koncentrációját a sűrűségének kiszámításához. Ezt úgy határozza meg, hogy leméri az oldott anyagot, mielőtt hozzáadná az oldószerhez. Ha nem ismeri az arányokat, akkor nem tudja kiszámítani a sűrűséget, és ezért nem tudja levezetni az oldat térfogatát egyszerűen annak mérésével.
A térfogat kiszámításának eljárása
Mivel ismernie kell a folyadék tömegét a tartály súlyától függetlenül, szükség van egy második tartályra, amely az első mérlegelésig tartja a folyadékot.
Jobb megmérni a tartályt, mielőtt hozzáadná a folyadékot, ahelyett, hogy kiöntené és lemérné. Kis mennyiségű folyadék ragaszkodhat a tartály oldalához, és ez a súly része lesz, ha a második módszert alkalmazza. Ez a kis pontatlanság jelentős lehet, ha nagyon kis mennyiségeket mérnek.
Öntsük a folyadékot a tartályba, és rögzítsük a tartály súlyát a folyadékkal együtt. A folyadék tömegének megszerzéséhez vonja le a tartály súlyát.
Keresse meg vagy számítsa ki a folyadék sűrűségét, majd határozza meg a folyadék térfogatát úgy, hogy elosztja a folyadék tömegét a sűrűséggel.
∂ = M / V tehát V = M / ∂
Ügyeljen arra, hogy a sűrűséget a tömeggel kompatibilis egységekben fejezze ki. Például, ha a tömeget grammban mérjük, akkor a sűrűséget grammban / milliliterben fejezzük ki, de ha a tömeget kilogrammban mérjük, akkor a sűrűséget kilogrammban / köbméterben fejezzük ki.