Как определить удельный вес

Точное знание того, какое количество данного вещества присутствует, как часть оценки физических и химических свойств этого вещества, является центральным для науки. Количество имеет значение - очень много! Вы, вероятно, думаете: «Хорошо, давайте перейдем к очевидным вещам», но задумайтесь над вопросом о том, что означает «сумма». Если кто-то спросил вассколько вас там, что бы ты ей сказал?

Большинство из нас, вероятно, интерпретировало бы этот вопрос как «Сколько вы весите?» или, возможно, "Какой у тебя рост?" Однако есть много одинаково правдоподобных ответов. Например, какой объем (скажем, в литрах) занимает ваше тело? Сколько отдельных атомов или ячеек он содержит?

Масса - это один из способов отслеживать «вещество» во Вселенной, и это относится к тому, сколько материи присутствует; это не зависит от объема, который просто описывает объемы трехмерного пространства. Соотношение этих двух величин, называемое плотностью, естественно, представляет интерес, как и его близкий родственник, называемый

В какой-то момент у человека просто не хватает слов для описания концепции, и то же самое и с материей. Один из способов думать о материи состоит в том, что это все, на что действует гравитация, и теоретически вы можете удерживать любой вид материи. своими руками, если ваши руки были достаточно крошечными, и увидеть это своими глазами, если у вас есть сверхъестественная сила зрение.

Дело состоит из одного или несколькихэлементы, из которых 92 встречаются в природе. Элементы не могут быть далее разбиты на другие части и при этом сохраняют свои свойства; наименьшая полная единица элемента - этоатом. Большой кусок материи может состоять из триллионов атомов одного элемента, например, фунта чистого золота. Чаще разные элементы объединяются с образованием соединений, таких как водород (H) и кислород (O), объединяясь с образованием воды (H₂О).

Масса и вес похожи, но отличаются друг от друга единицами измерения. Масса просто описывает количество присутствующего вещества независимо от внешних факторов, а единицей массы СИ (международной системы или метрической системы) является килограмм (кг). В физических задачах, связанных с удельным весом, используется грамм (г), который составляет 1/1000 килограмма.

Вес объекта зависит от силы тяжести, которой подвергается его масса, и имеет единицы силы, которыми в системе СИ является ньютон (Н). На Земле это значение не меняется заметно, поэтому масса и вес часто используются как взаимозаменяемые. Но на Луне, если бы гравитация была менее сильной, ваша масса была бы такой же, но ваш вес (массамумноженная на гравитациюграмм) будет пропорционально слабее.

Объем относится к количеству трехмерного пространства. Это куб длины, а единицей СИ является литр (л). Один литр представлен кубом со стороной 10 сантиметров или сантиметров (0,1 метра или м). Вы, вероятно, знакомы с этим выбором объема из-за количества изготовленных бутылок объемом 1 л.

Сам по себе «объем» - это просто математически определенное пространство, возможно, ожидающее своего занятия материей, возможно, не ожидающее. Однако, когда материя занимает это пространство, результирующие эффекты будут разными, когда разное количество материи будет помещено в одно и то же пространство. Вы знаете это интуитивно; когда вы носите с собой коробку с упаковкой арахиса и воздуха, ваша работа становится проще, чем когда в той же коробке несколько мгновений назад хранились учебники.

Соотношение между массой и объемом, иначе известное как «деление массы на объем», называется плотностью. Но уникальное отношение воды ко всему, что было упомянуто до сих пор, еще предстоит описать.

Плотность не имеет своей собственной единицы в физике, и на самом деле она не требует ее, учитывая, что она получена из одна фундаментальная физическая величина (масса) и одна легко выводится из другой (объем имеет кубические единицы измерения длина). Обычно он обозначается греческой буквой ро или р:

Вы можете видеть, что в системе СИ единицами измерения плотности являются кг / л, но в физических задачах часто используется единица г / мл. (Поскольку последнее представляет первое с массой и объемом, деленными на 1000, кг / л и г / мл фактически эквивалентны.)

Вы обнаружите, что большинство живых существ и многие обычные вещества, участвующие в биохимических реакциях, имеют плотность, аналогичную плотности воды; это следует из того факта, что большинство живых существ состоит в основном или преимущественно из H₂О.

Это исследование опровергло тот факт, что вода есть повсюду не для того, чтобы развеять страхи перед засухой, но потому что физики и химики придумали простой способ учесть небольшие изменения плотности водно и тожеТип материи: Удельный вес, безразмерное число, которое представляет собой просто отношение плотности этой жидкости к плотности воды - с изгибом.

По определению, 1 мл чистой воды имеет массу 1 г. Первоначально литр был выбран как количество воды, имеющее массу ровно 1 кг. Проблема в том, что, как выяснили более современные исследователи, удельный вес воды на самом деле зависит от температуры даже в небольших, повседневных диапазонах (подробнее об этом позже). Но хотя плотность воды почти всегда просто округляется до «точно» 1 для повседневных целей, на самом деле это не постоянная величина.

• Обратите внимание, что слово «гравитация» может сбивать с толку, поскольку гравитация в физике имеет единицы ускорения и не зависит от этого обсуждения.

Прежде чем полностью погрузиться в удельный вес, необходимо продемонстрировать важность и элегантность плотности - принцип Архимеда. Проще говоря, это означает, что восходящая (плавучая) сила, действующая на тело, погруженное в жидкость (обычно воду), равна весу жидкости, вытесняемой телом:F_B= w​_ж.

Это объясняет, почему корабли в основном полые. Материалы, из которых они изготовлены, плотнее воды, а это означает, что если бы эти материалы были сжаты, «корабль» вытеснил бы свой собственный объем в воде и имел бы достаточный вес, чтобы утонуть. Но если увеличить объем корабля, поставив в его основание полый корпус, общая плотность уменьшится, и корабль останется на плаву.

Устройство, которое чаще всего используют для определения удельного веса жидкости, когда его значение неизвестно, называетсяареометр. Они бывают разных форм, но основная конструкция - это трубка, утяжеленная снизу, так что она опускается до определенной точки в тестовой жидкости, которая остается в градуированном цилиндре для измерения объем.

Зная объем жидкости, смещаемую утяжеленную трубку и вес погруженной части, а также температуру в помещении до определить истинную плотность воды в этих условиях, плотность и удельный вес жидкости можно определить по Архимеду. принцип.

Взгляд на график в разделе «Ресурсы» показывает, что удельный вес воды остается очень близким к 1.000 в диапазоне от 0 до 10. градусов по Цельсию, но затем она снижается с более или менее постоянной скоростью примерно до 0,960, когда температура приближается к точке кипения воды. 100 С. Когда такие вещества, как лекарства, часто измеряются и готовятся в микрограммах, жизненно важно иметь возможность учесть на практике такие, казалось бы, незначительные различия.