Sıcak bir yaz günü ve kendinize güzel bir bardak limonata yapmak istiyorsunuz. İçeceğinize biraz buz ekliyorsunuz ve limonata dökülüyor! Ama limonataya koymadan önce içeceğine buz ekleyen arkadaşınız, buz içeceğin içinde erirken bile dökülme yapmıyor.
Bu fenomeni anlamak için, suyun yoğunluğunun sıcaklıkla nasıl değiştiğini anlamanız gerekir.
Hacim Yoğunluğu Nedir?
Hacimsel buz/su oranının nasıl hesaplanacağını anlamak için, "1 bardak buz ne kadar suya eşittir?" diye sorabilirsiniz. Bu soruyu cevaplamak için yoğunluğu anlamanız gerekir.
Suyun hacim yoğunluğu, bir birim hacimde yaşayan su kütlesini tanımlar. Hacim yoğunluğunun boyutları bu nedenle birim hacim başına kütle. Birimler, birim mililitre (g/mL) başına gram, birim litre başına kg (kg/L) veya birim hacim başına başka herhangi bir kütle birimi olabilir. Sıvı suyun yoğunluğunu hatırlamak gerçekten kolaydır: 1 g/mL'dir.
Buzun Hacmini Hesaplama
Su aslında çok sıra dışı bir maddedir çünkü katı su (buz denir) sıvı sudan daha az yoğundur. Buzun yoğunluğu 0.92 g/mL'dir, yani bir gram su alıp buzluğa koyarsanız. dondurucu, dışarı çıkardığınızda hacim olarak genişleyecek ve eskisinden daha fazla yer kaplayacaktır. sıvı.
Tersine, (önceki limonatayı hatırlayın), birkaç buz küpü içeren bir içecekle başlarsanız ve bunlar erirse, içindeki su seviyesi Bardak aslında aynı kalacaktır, çünkü yüzen buz, suya battıktan sonra sadece batık kısmı kadar yer kaplar. erimiş.
Ama ya bir katı buzunuz varsa? Buz eridiğinde kaç bardak su olacak?
ABD bardaklarını mililitreye çevirerek başlayın: Bilinen yoğunluğu mililitre başına gram cinsinden kullanmak için 1 ABD bardağı = 236.588 mL. Şimdi, suyun sıcaklığı değiştikçe değişmeyen suyun gramını bulmak için hacmi mililitre cinsinden buzun yoğunluğuyla çarpın.
Bu nedenle, suyun kütlesi 236.588 mL çarpı 0.92 g/mL = 217.661 g sudur. 217.661 gram sıvı suyun hacmini hesaplamak için, suyun gramını sıvı suyun yoğunluğuna bölmeniz yeterlidir: 217.661 g / (1 g/mL) = 217.661 mL veya yaklaşık 0.92 su bardağı su.
Çalışmanızı kontrol etmenin gerçekten iyi bir yolu, aldığınız cevabın "mantıklı" olup olmadığını kontrol etmektir. Bu durumda, biliyorsun ki buz eriyip sıvı hale geldiğinde hacim azalır. Yani ses azaldıysa doğru yoldasınız! Rakamlara bakıldığında yaklaşık 237 mililitre buzun yaklaşık 218 mililitre sıvı suya eridiği; yani cevap "mantıklı!"
Buzu Su Hacmine Dönüştürmenin Hızlı Bir Yolu
Yoğunluklardan hacimleri hesaplamak için tam prosedürü hatırlamakta fayda var, ancak buz / su oranını kullanmak bu hesaplamayı yapmanın hızlı bir yoludur.
Yoğunlukların oranı, basitçe birinin yoğunluğunun diğerinin yoğunluğuna bölümüdür: Buzun suya yoğunluğu 0.92'dir. Oranı kullanarak, buzun hacmini, buz hacminin sıvı suya dönüştürme faktörü olan 0.92 ile çarpabilirsiniz.
Daha önce, 1 bardak buzun 0,92 bardak sıvı su ile sonuçlandığını hızlı bir şekilde hesaplamak için bu oranı kullanabilirdiniz.
Genel olarak, buzun su hacmine dönüşümü örneğinde olduğu gibi, diğer durumlarda da hızlı dönüşümler için oranları kullanabilirsiniz.
İpuçları
Katı su (buz), sıvı sudan daha az yoğundur. Hacimsel yoğunlukların oranı (.92), buz hacmini sıvı su hacmine hızlı bir şekilde dönüştürmek için kullanılabilir.
Ağırlık, Kütle ve Hacim
Tüm bu terimler, ağırlık, kütle ve hacim, "birim" olarak adlandırılan şeye sahiptir. Her biri bize ne tür bir niceliğin ölçüldüğünü söyler.
Ağırlık, bir cismin kütlesinden ve yerçekiminin yerel ivmesinden kaynaklanan kuvvetidir, ancak kütle sadece bir cismin içindeki madde miktarıdır. Cismin kütlesi ancak birisi fiziksel olarak bir kısmını nesneden kesip alırsa değişir. ama birisi onu bir vadiden bir dağın tepesine taşırsa, bir cismin ağırlığı değişebilir.
Hacim ise bir miktar kütle için gereken fiziksel alan miktarıdır.
Bu miktarlar arasındaki farkları hatırlamak önemlidir, böylece cevaplarınızın "mantıklı olduğundan" emin olabilirsiniz.