כיצד לחשב את הנפח לקרח

זה יום קיץ חם ואתה רוצה להכין לעצמך כוס לימונדה נחמדה. אתה מוסיף קצת קרח למשקה שלך והלימונדה נשפכת! אבל לחבר שלך, שהוסיף קרח למשקה שלהם לפני ששפך את הלימונדה, אין לו נשפך, אפילו כשהקרח נמס לתוך המשקה.

על מנת להבין תופעות אלה, עליכם להבין כיצד צפיפות המים משתנה עם הטמפרטורה.

על מנת להבין כיצד לחשב יחס קרח למים בנפח, תוכלו לשאול: "1 כוס קרח שווה כמה מים?" כדי לענות על שאלה זו, עליך להבין את הצפיפות.

צפיפות הנפח של מים מתארת ​​את מסת המים שחיה ביחידת נפח אחת. ממדי צפיפות הנפח הם אפוא מסה ליחידת נפח. היחידות יכולות להיות גרם ליחידת מיליליטר (גרם / מ"ל), ק"ג ליחידת ליטר (ק"ג / ליטר) או כל יחידת מסה אחרת ליחידת נפח. קל לזכור את צפיפות המים הנוזלים: זה 1 גרם למ"ל.

מים הם למעשה חומר יוצא דופן מאוד בגלל מים מוצקים (הקרויים קרח) הם פחות צפופים ממים נוזליים. צפיפות הקרח היא 0.92 גרם למ"ל, מה שאומר שאם לוקחים גרם מים אחד ומכניסים את במקפיא, כשאתה מוציא אותו הוא יתרחב בנפחו ויתפוס יותר מקום מאשר כשהיה נוזל.

לעומת זאת, (זכרו את הלימונדה מקודם), אם אתם מתחילים עם משקה עם כמה קוביות קרח, והם נמסים, מפלס המים הכוס תישאר למעשה זהה, מכיוון שהקרח הצף תופס רק מקום רב כמו שחלקו השקוע עשה ברגע שיש לו מוּמַס.

אבל מה אם יש לך כוס קרח אחת מוצקה? כמה כוסות מים יהיו לכם כשהקרח יימס?

התחל בהמרת כוסות ארה"ב למיליליטר: כוס ארה"ב אחת = 236.588 מ"ל, על מנת להשתמש בצפיפות הידועה ביחידות גרם למיליליטר. כעת הכפל את הנפח במיליליטר בצפיפות הקרח כדי לקבל את גרם המים, שאינו משתנה ככל שטמפרטורת המים משתנה.

לכן מסת המים היא 236.588 מ"ל פעמים 0.92 גרם למ"ל = 217.661 גרם מים. כדי לחשב את נפח 217.661 גרם מים נוזליים, פשוט חלק את גרם המים לפי צפיפות המים הנוזלים: 217.661 גרם / (1 גרם / מ"ל) = 217.661 מ"ל, או כ- 0.92 כוסות מים.

דרך ממש טובה לבדוק את העבודה שלך היא לבדוק אם התשובה שקיבלת "הגיונית". במקרה זה, אתה יודע זאת הנפח פוחת כאשר הקרח נמס למים נוזליים. אז אם הנפח ירד, אתם בדרך הנכונה! כשמסתכלים על המספרים, נקבע שכ- 237 מיליליטר קרח נמס לכ- 218 מיליליטר מים נוזליים; אז התשובה "הגיונית!"

כדאי לזכור את ההליך המלא לחישוב הנפחים מצפיפות, אך שימוש ביחס הקרח למים הוא דרך מהירה לבצע חישוב זה.

יחס הצפיפות הוא פשוט צפיפות האחד חלקי צפיפות האחר: צפיפות הקרח למים היא 0.92. באמצעות היחס, אפשר פשוט להכפיל את נפח הקרח ב -0.92, שהוא גורם ההמרה לנפח הקרח למים נוזליים.

שימו לב שקודם לכן הייתם יכולים להשתמש ביחס זה כדי לחשב במהירות שכוס אחת של קרח מביאה ל -0.92 כוסות מים נוזליים.

באופן כללי, ממש כמו הדוגמה של המרת נפח הקרח למים, תוכלו להשתמש ביחסים להמרות מהירות גם במצבים אחרים.

• מים מוצקים (קרח) הם פחות צפופים ממים נוזליים. ניתן להשתמש ביחס הצפיפות הנפחית (.92) כדי להמיר במהירות את נפח הקרח לנפח המים הנוזליים.

לכל המונחים הללו, משקל, מסה ונפח, יש מה שמכונה "יחידות". כל אחד מהם אומר לנו איזה סוג של כמות נמדדת.

משקל הוא כוח האובייקט בשל מסתו ותאוצת הכבידה המקומית, אך המסה היא רק כמות החומר באובייקט. המסה של האובייקט משתנה רק אם מישהו חותך חלק ממנו פיזית מהאובייקט ולקח אותו משם, אך משקלו של אובייקט יכול להשתנות אם מישהו מעביר אותו מעמק לראש ההר.

לעומת זאת הנפח הוא כמות השטח הפיזי הדרושה לכמות מסה כלשהי.

חשוב לזכור את ההבדלים בין כמויות אלה, כך שתוכל לוודא שהתשובות שלך "הגיוניות!"