Forró nyári nap van, és szeretne egy pohár limonádét készíteni magának. Hozzáad egy kis jeget az italához, és a limonádé kiömlik! De a barátod, aki jeget tett italukba, mielőtt a limonádét öntötték volna, nem ömlött ki, még akkor sem, ha a jég beleolvad az italba.
E jelenségek megértéséhez meg kell értenie, hogyan változik a víz sűrűsége a hőmérséklettől függően.
Mi a térfogatsűrűség?
Annak érdekében, hogy megértsük, hogyan kell kiszámítani a térfogati jég-víz arányt, megkérdezhetjük: "1 csésze jég megegyezik mennyi vízzel?" A kérdés megválaszolásához meg kell értenie a sűrűséget.
A víz térfogatsűrűsége az egy térfogategységben élő víz tömegét írja le. A térfogatsűrűség méretei tehát tömeg térfogategységenként. Az egységek lehetnek gramm / milliliter (g / ml), kg / liter liter (kg / l) vagy bármely más tömegegység / térfogategység. A folyékony víz sűrűségét valóban könnyű megjegyezni: 1 g / ml.
A jég térfogatának kiszámítása
A víz valójában nagyon szokatlan anyag, mert a szilárd víz (az úgynevezett jég) kevésbé sűrű, mint a folyékony víz
. A jég sűrűsége 0,92 g / ml, ami azt jelenti, hogy ha vesz egy gramm vizet és beleteszi a mélyhűtő, amikor kiveszed, megnő a térfogata, és több helyet foglal el, mint amikor volt folyékony.Fordítva: (ne feledje a korábbi limonádét), ha néhány jégkockával ellátott itallal kezdi, és ezek megolvadnak, akkor a vízszint a csésze valójában ugyanaz marad, mivel az úszó jég csak annyi helyet foglal el, mint amennyi a víz alá merült része volt, miután olvasztott.
De mi van, ha van egy szilárd csészéd jég? Hány csésze víz lesz, amikor a jég megolvad?
Kezdje az amerikai csészék milliliterre történő átalakításával: 1 amerikai csésze = 236,588 ml, az ismert sűrűség gramm / milliliter egységekben történő felhasználása érdekében. Most szorozd meg a térfogatot milliliterben a jég sűrűségével, hogy megkapd a gramm vizet, amely a víz hőmérsékletének változásával nem változik.
Ezért a víz tömege 236,588 ml, szorzata 0,92 g / ml = 217,661 g víz. A 217,661 gramm folyékony víz térfogatának kiszámításához egyszerűen ossza meg a víz grammját a folyékony víz sűrűségével: 217,661 g / (1 g / ml) = 217,661 ml vagy körülbelül 0,92 csésze víz.
Nagyon jó módja annak, hogy ellenőrizze munkáját, annak ellenőrzése, hogy a kapott válasznak "van-e értelme". Ebben az esetben ezt tudja a térfogat csökken, ha a jég folyékony vízzé olvad. Tehát, ha csökkent a hangerő, akkor jó úton jársz! A számokat tekintve megállapították, hogy körülbelül 237 milliliter jég olvad körülbelül 218 milliliter folyékony vízig; tehát a válasz "van értelme!"
Gyors módja a jég átalakításának vízmennyiséggé
Érdemes emlékezni a sűrűség alapján történő térfogat kiszámításának teljes eljárására, de a jég és a víz arányának használata gyors módja ennek a számításnak.
A sűrűségek aránya egyszerűen az egyik sűrűségét osztva a másik sűrűségével: A jég és a víz sűrűsége 0,92. Az arány felhasználásával egyszerűen meg lehet szorozni a jég térfogatát 0,92-rel, amely a jég és a folyékony víz térfogatának átszámítási tényezője.
Figyelje meg, hogy korábban ezt az arányt használhatta arra, hogy gyorsan kiszámolja, hogy 1 csésze jég 0,92 csésze folyékony vizet eredményez.
Általánosságban, csakúgy, mint a jég és a víz térfogatának átalakítása, más helyzetekben is használhatja az arányokat a gyors átalakításhoz.
Tippek
A szilárd víz (jég) kevésbé sűrű, mint a folyékony víz. A térfogatsűrűség (.92) arányával gyorsan átalakíthatjuk a jég térfogatát folyékony víz térfogatává.
Súly, tömeg és térfogat
Mindezeknek a tömegnek, tömegnek és térfogatnak az úgynevezett "egységeket". Mindegyik megmondja, hogy milyen típusú mennyiséget mérnek.
A súly a tárgynak a tömegének és a gravitáció helyi gyorsulásának az ereje, de a tömeg csak egy tárgy anyagmennyisége. A tárgy tömege csak akkor változik, ha valaki fizikailag levágja annak egy részét a tárgyról, és elveszi el, de egy tárgy súlya megváltozhat, ha valaki egy völgyből a hegy tetejébe mozgatja.
A térfogat viszont egy bizonyos mennyiségű tömeghez szükséges fizikai hely.
Fontos megjegyezni a mennyiségek közötti különbségeket, így biztos lehet benne, hogy válaszai "értelmesek!"