Zwykle dość łatwo jest obliczyć objętość cieczy w pojemniku o regularnym kształcie, takim jak cylinder lub sześcian. Wystarczy użyć odpowiedniego równania matematycznego, aby obliczyć pojemność pojemnika, a następnie zmierzyć poziom cieczy i dokonać niezbędnej korekty. Trudniejsze jest, gdy pojemnik nie ma regularnego kształtu, a to większość z nich. Wyzwanie znika jednak, jeśli znasz gęstość cieczy. Wszystko, co musisz zrobić, to zważyć pojemnik i płyn, odjąć wagę pojemnika i użyć gęstości płynu, aby uzyskać odpowiedź.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Możesz obliczyć objętość cieczy na podstawie jej wagi, jeśli znasz gęstość cieczy. Zwykle możesz sprawdzić gęstość w tabeli. Jeśli masz roztwór, musisz znać względne proporcje substancji rozpuszczonej i rozpuszczalnika, aby obliczyć jego gęstość.
Definicja gęstości
Naukowcy określają gęstość (∂) ciała stałego, cieczy lub gazu jako masę (M) substancji na jednostkę objętości (V). W kategoriach matematycznych jest to:
∂ = M/V
Masę substancji określa się, ważąc ją. Może to powodować pewne zamieszanie, ponieważ waga i masa to różne wielkości. Masa jest miarą ilości materii, podczas gdy waga jest miarą siły grawitacji. Jednak powszechnie używa się kilogramów, gramów lub funtów jako wagi i masy, a to dlatego, że w przypadku obiektów naziemnych związek między masą a wagą nie zmienia się. Nie dotyczy to obiektów w kosmosie, ale niewielu naukowców ma możliwość dokonywania pomiarów w kosmosie.
Znalezienie gęstości cieczy
W wielu przypadkach gęstość cieczy można sprawdzić w tabeli. Niektóre są łatwe do zapamiętania. Na przykład gęstość wody wynosi 1 g/ml, co odpowiada 1000 kg/m3, chociaż wartość w jednostkach imperialnych jest nieco mniej zapadająca w pamięć: 62,43 funta/stopę sześcienną. Dostępne są inne gęstości, takie jak aceton, alkohol lub benzyna.
Jeśli masz roztwór, musisz znać względne stężenia rozpuszczalnika i substancji rozpuszczonej, aby obliczyć jego gęstość. Określasz to, ważąc substancję rozpuszczoną przed dodaniem jej do rozpuszczalnika. Jeśli nie znasz proporcji, nie możesz obliczyć gęstości, a zatem nie możesz obliczyć objętości roztworu po prostu przez ważenie.
Procedura obliczania objętości
Ponieważ musisz znać wagę płynu niezależnie od masy pojemnika, potrzebujesz drugiego pojemnika do przechowywania płynu podczas ważenia pierwszego.
Lepiej zważyć pojemnik przed dodaniem płynu, niż wylewać płyn i go ważyć. Niewielkie ilości płynu mogą przylgnąć do boków pojemnika i będą stanowić część wagi, jeśli użyjesz drugiej metody. Ta mała niedokładność może być znacząca podczas ważenia bardzo małych ilości.
Wlej płyn do pojemnika i zanotuj wagę pojemnika plus płyn. Odejmij wagę pojemnika, aby uzyskać wagę płynu.
Sprawdź lub oblicz gęstość cieczy, a następnie określ objętość cieczy, dzieląc masę cieczy przez gęstość.
∂ = M/V więc V = M/∂
Upewnij się, że wyrażasz gęstość w jednostkach zgodnych z masą. Na przykład, jeśli mierzysz masę w gramach, wyrażasz gęstość w gramach/mililitr, ale jeśli mierzysz masę w kilogramach, wyrażasz gęstość w kilogramach/metr sześcienny.