Vroč poletni dan in želite si pripraviti lep kozarec limonade. Pijači dodate nekaj ledu in limonada se razlije! Toda vaš prijatelj, ki je pijači dodal led, preden je vlil limonado, nima razlitja, tudi če se led stopi v pijačo.
Da bi razumeli ta pojav, morate razumeti, kako se gostota vode spreminja s temperaturo.
Kaj je prostornina?
Da bi razumeli, kako izračunamo volumetrično razmerje med ledom in vodo, lahko vprašate: "1 skodelica ledu je enaka koliko vode?" Če želite odgovoriti na to vprašanje, morate razumeti gostoto.
Prostorninska gostota vode opisuje maso vode, ki živi v eni prostorninski enoti. Dimenzije prostorninske gostote so torej masa na enoto prostornine. Enote so lahko grami na enoto mililitra (g / ml), kg na enoto litra (kg / L) ali katera koli druga enota mase na enoto prostornine. Gostote tekoče vode je resnično enostavno zapomniti: znaša 1 g / ml.
Izračunavanje prostornine ledu
Voda je pravzaprav zelo nenavadna snov, ker trdna voda (imenovana led) je manj gosta od tekoče vode
Nasprotno (če se spomnite limonade iz prejšnjega obdobja), če začnete s pijačo z nekaj kockami ledu in se ta stopi, bo vodostaj v skodelica bo dejansko ostala enaka, saj lebdeči led zavzame toliko prostora, kot je potopljeni del, ko je stopljeno.
Kaj pa, če imate eno trdno skodelico ledu? Koliko skodelic vode boste imeli, ko se led stopi?
Začnite s pretvorbo ameriških skodelic v mililitre: 1 ameriška skodelica = 236,588 ml, da uporabite znano gostoto v enotah gramov na mililiter. Zdaj pomnožite prostornino v mililitrih z gostoto ledu, da dobite grame vode, ki se ne spreminja, ko se temperatura vode spreminja.
Zato je masa vode 236,588 ml krat 0,92 g / ml = 217,661 g vode. Za izračun prostornine 217.661 gramov tekoče vode preprosto razdelite grame vode z gostoto tekoče vode: 217.661 g / (1 g / ml) = 217.661 ml ali približno 0,92 skodelice vode.
Resnično dober način preverjanja dela je preverjanje, ali je odgovor, ki ste ga dobili, "smiseln." V tem primeru to veste prostornina se zmanjša, ko se led stopi v tekočo vodo. Torej, če se je glasnost zmanjšala, ste na pravi poti! Glede na številke je bilo ugotovljeno, da se približno 237 mililitrov ledu stopi na približno 218 mililitrov tekoče vode; tako da je odgovor "smiseln!"
Hiter način za pretvorbo ledu v količino vode
Spomniti se je treba celotnega postopka za izračun prostornine iz gostote, toda uporaba razmerja med ledom in vodo je hiter način za izračun.
Razmerje med gostoto je zgolj gostota ene, deljena z gostoto druge: Gostota ledu in vode je 0,92. Z uporabo razmerja lahko preprosto pomnožimo prostornino ledu z 0,92, kar je pretvorbeni faktor za količino ledu v tekočo vodo.
Upoštevajte, da bi prej lahko to razmerje uporabili za hiter izračun, da 1 skodelica ledu povzroči 0,92 skodelice tekoče vode.
Tako kot primer pretvorbe volumna ledu v vodo lahko na splošno tudi v drugih situacijah uporabite razmerja za hitro pretvorbo.
Nasveti
Trdna voda (led) je manj gosta od tekoče vode. Razmerje volumetrične gostote (.92) lahko uporabimo za hitro pretvorbo prostornine ledu v prostornino tekoče vode.
Teža, masa in prostornina
Vsi ti izrazi, teža, masa in prostornina, imajo tako imenovane "enote". Vsak nam pove, kakšno vrsto količine merimo.
Teža je sila predmeta zaradi njegove mase in lokalnega pospeševanja gravitacije, masa pa je le količina snovi v predmetu. Masa predmeta se spremeni samo, če nekdo fizično odreže del predmeta in ga vzame stran, vendar se teža predmeta lahko spremeni, če ga nekdo premakne iz doline na vrh gore.
Po drugi strani pa je prostornina fizični prostor, potreben za določeno količino mase.
Pomembno je, da si zapomnite razlike med temi količinami, da boste lahko prepričani, da so vaši odgovori "smiselni!"