Det enklaste sättet att hitta massan av någonting är att väga den. Du mäter faktiskt tyngdkraften på objektet och tekniskt sett bör du dela vikten med accelerationen på grund av tyngdkraften för att få massan. För de flesta applikationer är dock vikt och vikt i huvudsak ekvivalenta. Antag nu att du inte har en skala. Kan du fortfarande hitta massan av en viss vätska? Ja, om du vet vad vätskan är kan du hitta dess massa genom att mäta volymen och leta upp densiteten. Om du inte vet vad vätskan är kan du hitta densiteten genom att mäta densiteten med en hydrometer.
TL; DR (för lång; Läste inte)
Eftersomdensitet = massa / volym, kan du hitta massan av en viss mängd vätska om du känner till densiteten. Du kan slå upp densiteterna för kända vätskor i en tabell. Om du har en mystisk vätska kan du mäta densiteten med en hydrometer.
Vägning av en vätska
Du kan placera ett fast föremål direkt på en skala, men en vätska måste alltid finnas i en behållare och behållaren har vikt. Om du har en viss vätskevolym i en bägare och vill ha dess massa / vikt måste du först hitta vikten på den tomma bägaren. Du kan väga vätskan, hälla ut den från bägaren och sedan väga bägaren och dra dess vikt från bägaren plus vätskan. Denna metod är dock felaktig, eftersom viss vätska skulle finnas kvar i behållaren. En mer exakt metod är att placera bägaren på vågen, registrera vikten och häll sedan i vätskan och registrera den nya vikten.
De flesta vågar har en tara-inställning, och när du trycker på den nollar den skalan. Denna funktion gör det enkelt att väga vätska. Om du har en taraknapp på din våg, sätt den tomma behållaren på vågen och tryck på tara. Häll i vätskan när vågen visar noll. Den nya avläsningen är vätskans vikt.
Beräkning av massa från densitet
Varje vätska har en karakteristisk densitet (D), som definieras som förhållandet mellan dess massa (m) och dess volym (v). Matematiskt:
D = \ frac {m} {v}
Om du vet vilken vätska du har kan du slå upp densiteten i en tabell. När du väl vet det är allt du behöver göra för att hitta vätskans massa att mäta volymen. När du väl känner till densitet och volym, beräkna massan med hjälp av detta förhållande:
m = Dv
Densitet ges ofta i enheter kilo / meter3. När du mäter små mängder är det bekvämare att använda gram och kubikcentimeter, så följande konvertering är användbar:
1 \ frac {\ text {kg}} {\ text {m} ^ 3} = 0,001 \ frac {\ text {g}} {\ text {cm} ^ 3} \ text {och} 1 \ frac {\ text {g}} {\ text {cm} ^ 3} = 1 000 \ frac {\ text {kg}} {\ text {m} ^ 3}
Exempel
Vad är massan av 2 liter aceton?
Om man ser upp densiteten för aceton i en tabell, upplever man att den är 784,6 kg / m3. Innan du gör beräkningen, konvertera volymen vätska du har till kubikmeter med omvandlingen 1 liter = 0,001 kubikmeter. Nu har du all information du behöver:
2 liter aceton väger:
(784.6 \ text {kg / m} ^ 3) (0.002 \ text {m} ^ 3) = 1.57 \ text {kg} = 1570 \ text {g}
Hitta densitet med hjälp av en hydrometer
Den specifika vikten hos ett material är en dimensionslös enhet som du får genom att dividera materialets densitet med rent vatten vid 4 grader Celsius. Om du har en mystisk vätska kan du hitta dess massa genom att mäta densitet med en hydrometer. Detta är ett glasrör med en bubbla på botten. Du fyller bubblan med vätskan och lägger den i vatten. Beroende på densitet kommer hydrometerbubblan att sjunka långt under vattenytan eller flyta nära ytan. Du kan läsa specifik vikt, vanligtvis i gm / cm3, från skalan på sidan av hydrometern. Det är märket som bara rör vid vattenytan.
När du väl känner till den specifika tyngdkraften känner du också densiteten, för du multiplicerar bara den specifika tyngdkraften med densiteten av vatten, vilket är 1 g / cm3, för att få densitet. Du kan sedan hitta massan av en viss vätskevolym genom att multiplicera densiteten med volymen av vätskan du har.