Tai karšta vasaros diena ir norite pasigaminti malonią stiklinę limonado. Į savo gėrimą įpilate šiek tiek ledo, o limonadas išsilieja! Bet jūsų draugas, prieš pildamas limonadą į savo gėrimą įpylęs ledo, neturi išsiliejimų, net ledui tirpstant gėrime.
Norint suprasti šiuos reiškinius, reikia suprasti, kaip vandens tankis kinta priklausomai nuo temperatūros.
Kas yra tūrio tankis?
Norėdami suprasti, kaip apskaičiuoti tūrinį ledo ir vandens santykį, galite paklausti: "1 puodelis ledo yra lygus kiek vandens?" Norėdami atsakyti į šį klausimą, turite suprasti tankį.
Vandens tūrio tankis apibūdina vandens masę, kuri gyvena viename tūrio vienete. Todėl tūrio tankio matmenys yra masė tūrio vienetui. Vienetai gali būti gramai mililitro vienetui (g / ml), kg litro vienetui (kg / l) arba bet kuris kitas masės vienetas tūrio vienetui. Skysto vandens tankį tikrai lengva atsiminti: jis yra 1 g / ml.
Ledo tūrio apskaičiavimas
Vanduo iš tikrųjų yra labai neįprasta medžiaga, nes kietas vanduo (vadinamas ledu) yra mažiau tankus nei skystas vanduo
. Ledo tankis yra 0,92 g / ml, o tai reiškia, kad jei paimsite vieną gramą vandens ir įdėsite šaldiklis, kai jį išimsi, jis padidės ir užims daugiau vietos nei tada, kai buvo skystas.Ir atvirkščiai, (prisiminkime ankstesnių laikų limonadą), jei pradėsite nuo gėrimo su keliais ledo kubeliais ir jie ištirps, vandens lygis puodelis iš tikrųjų išliks toks pats, nes plaukiantis ledas užima tik tiek vietos, kiek jo panardinta dalis užėmė ištirpo.
Bet ką daryti, jei turite vieną tvirtą ledo puodelį? Kiek puodelių vandens turėsite ištirpus ledui?
Pradėkite konvertuodami JAV puodelius į mililitrus: 1 JAV puodelis = 236,588 ml, kad žinomas tankis būtų naudojamas gramų viename mililitre. Dabar padauginkite tūrį mililitrais iš ledo tankio, kad gautumėte vandens gramus, kuris nesikeičia keičiantis vandens temperatūrai.
Todėl vandens masė yra 236,588 ml, 0,92 g / ml = 217,661 g vandens. Norėdami apskaičiuoti 217,661 gramo skysto vandens tūrį, paprasčiausiai vandens gramus padalykite iš skysto vandens tankio: 217,661 g / (1 g / ml) = 217,661 ml arba maždaug 0,92 puodelio vandens.
Tikrai geras būdas patikrinti savo darbą yra patikrinti, ar gautas atsakymas „turi prasmę“. Šiuo atveju jūs tai žinote tūris sumažėja, kai ledas ištirpsta iki skysto vandens. Taigi, jei garsumas sumažėjo, jūs einate teisingu keliu! Žvelgiant į skaičius buvo nustatyta, kad maždaug 237 mililitrai ledo ištirpsta iki maždaug 218 mililitrų skysto vandens; taigi atsakymas "turi prasmę!"
Greitas būdas ledą paversti vandens kiekiu
Verta prisiminti visą tūrių skaičiavimo pagal tankį procedūrą, tačiau ledo ir vandens santykio naudojimas yra greitas būdas atlikti šį skaičiavimą.
Tankių santykis yra tiesiog vieno tankis, padalytas iš kito tankio: Ledo ir vandens tankis yra 0,92. Naudojant santykį, ledo tūrį galima paprasčiausiai padauginti iš 0,92, kuris yra ledo tūrio perskaičiavimo į skystą vandenį koeficientas.
Atkreipkite dėmesį, kad anksčiau galėjote tiesiog naudoti šį santykį, kad greitai apskaičiuotumėte, jog iš 1 puodelio ledo gaunami 0,92 puodeliai skysto vandens.
Apskritai, kaip ir ledo į vandens tūrio perskaičiavimo pavyzdį, taip pat galite naudoti santykius greitoms konversijoms ir kitose situacijose.
Patarimai
Kietas vanduo (ledas) yra mažiau tankus nei skystas vanduo. Tūrinių tankių santykis (.92) gali būti naudojamas norint greitai paversti ledo tūrį skysčio vandeniu.
Svoris, masė ir tūris
Visi šie terminai, svoris, masė ir tūris, vadinami „vienetais“. Kiekvienas pasako mums, kokio tipo kiekis yra matuojamas.
Svoris yra objekto jėga dėl jo masės ir vietinio sunkio pagreičio, tačiau masė yra tik materijos kiekis objekte. Objekto masė keičiasi tik tuo atveju, jei kažkas fiziškai nupjauna jo dalį nuo objekto ir paima atstumu, tačiau daikto svoris gali pasikeisti, jei jį kas nors perkels iš slėnio į kalno viršūnę.
Kita vertus, tūris yra fizinės erdvės kiekis, reikalingas tam tikram masės kiekiui.
Svarbu prisiminti šių dydžių skirtumus, kad galėtumėte įsitikinti, jog jūsų atsakymai yra „prasmingi“!