Ini hari musim panas dan Anda ingin membuat segelas limun yang enak. Anda menambahkan es ke minuman Anda, dan limun tumpah! Tapi teman Anda, yang menambahkan es ke minuman mereka sebelum menuangkan limun, tidak tumpah, bahkan saat es mencair ke dalam minuman.
Untuk memahami fenomena ini, Anda perlu memahami bagaimana densitas air berubah dengan suhu.
Apa itu Kepadatan Volume?
Untuk memahami cara menghitung rasio volumetrik es dan air, Anda mungkin bertanya, "1 cangkir es sama dengan berapa banyak air?" Untuk menjawab pertanyaan ini, Anda perlu memahami kepadatan.
Massa jenis air menggambarkan massa air yang hidup dalam satu satuan volume. Oleh karena itu, dimensi kerapatan volume adalah massa per satuan volume. Satuannya dapat berupa gram per satuan mililiter (g/mL), kg per satuan liter (kg/L) atau satuan massa lainnya per satuan volume. Kepadatan air cair sangat mudah diingat: 1 g/mL.
Menghitung Volume Es
Air sebenarnya adalah zat yang sangat tidak biasa karena air padat (disebut es) kurang padat daripada air cair
Sebaliknya, (ingat limun dari sebelumnya), jika Anda mulai dengan minuman dengan beberapa es batu, dan es batu mencair, ketinggian air di cangkir sebenarnya akan tetap sama, karena es yang mengapung hanya memakan ruang sebanyak bagian terendamnya setelah itu. meleleh.
Tetapi bagaimana jika Anda memiliki satu cangkir es padat? Berapa gelas air yang Anda miliki ketika es mencair?
Mulailah dengan mengonversi cangkir AS ke mililiter: 1 cangkir AS = 236,588 mL, untuk menggunakan kerapatan yang diketahui dalam satuan gram per mililiter. Sekarang, kalikan volume dalam mililiter dengan kerapatan es untuk mendapatkan gram air, yang tidak berubah saat suhu air berubah.
Jadi, massa air adalah 236,588 mL dikalikan 0,92 g/mL = 217.661 g air. Untuk menghitung volume 217.661 gram air cair, sederhana bagi gram air dengan massa jenis air cair: 217.661 g / (1 g/mL) = 217.661 mL, atau sekitar 0,92 gelas air.
Cara yang sangat baik untuk memeriksa pekerjaan Anda adalah dengan memeriksa apakah jawaban yang Anda dapatkan "masuk akal". Dalam hal ini, Anda tahu itu volume berkurang ketika es mencair menjadi air cair. Jadi jika volumenya berkurang, Anda berada di jalur yang benar! Melihat angka-angka itu, ditentukan bahwa sekitar 237 mililiter es mencair menjadi sekitar 218 mililiter air cair; jadi jawabannya "masuk akal!"
Cara Cepat Mengonversi Volume Es ke Air
Perlu diingat prosedur lengkap untuk menghitung volume dari kepadatan, tetapi menggunakan rasio es dan air adalah cara cepat untuk melakukan perhitungan ini.
Rasio kerapatan hanyalah kerapatan satu dibagi dengan kerapatan yang lain: Massa jenis es terhadap air adalah 0,92. Dengan menggunakan rasio, seseorang dapat dengan mudah mengalikan volume es dengan 0,92, yang merupakan faktor konversi untuk volume es menjadi air cair.
Perhatikan bahwa sebelumnya, Anda bisa saja menggunakan rasio ini untuk menghitung dengan cepat bahwa 1 cangkir es menghasilkan 0,92 cangkir air cair.
Secara umum, seperti contoh konversi volume es ke air, Anda juga dapat menggunakan rasio untuk konversi cepat dalam situasi lain.
Tips
Air padat (es) kurang padat daripada air cair. Rasio kerapatan volumetrik (0,92) dapat digunakan untuk dengan cepat mengubah volume es menjadi volume air cair.
Berat, Massa dan Volume
Semua istilah ini, berat, massa, dan volume, memiliki apa yang disebut "satuan". Masing-masing memberi tahu kita jenis kuantitas apa yang diukur.
Berat adalah gaya suatu benda karena massanya dan percepatan gravitasi lokal, tetapi massa hanyalah jumlah materi dalam suatu benda. Massa benda hanya berubah jika seseorang secara fisik memotong sebagian dari benda dan mengambilnya jauh, tetapi berat suatu benda dapat berubah jika seseorang memindahkannya dari lembah ke puncak gunung.
Volume di sisi lain adalah jumlah ruang fisik yang dibutuhkan untuk sejumlah massa.
Penting untuk mengingat perbedaan antara besaran-besaran ini, sehingga Anda dapat memastikan jawaban Anda "masuk akal!"