Зараз спекотний літній день, і ви хочете приготувати собі гарну склянку лимонаду. Ви додаєте до напою трохи льоду, і лимонад розливається! Але ваш друг, який додав до напою лід перед тим, як залити лимонад, не розлився, навіть якщо лід тане в напій.
Для того, щоб зрозуміти це явище, потрібно зрозуміти, як змінюється щільність води з температурою.
Що таке щільність обсягу?
Щоб зрозуміти, як розрахувати об'ємне співвідношення льоду до води, ви можете запитати: "1 склянка льоду дорівнює кількості води?" Щоб відповісти на це питання, потрібно розуміти щільність.
Об’ємна щільність води описує масу води, яка живе в одній одиниці об’єму. Отже, розміри об'ємної щільності такі маса на одиницю об’єму. Одиниці можуть бути грамами на одиницю мілілітра (г / мл), кг на одиницю літра (кг / л) або будь-якою іншою одиницею маси на одиницю об’єму. Щільність рідкої води запам’ятати дійсно легко: вона становить 1 г / мл.
Розрахунок обсягу льоду
Вода насправді є дуже незвичною речовиною, оскільки тверда вода (так звана крига) менш щільна, ніж рідина
. Щільність льоду становить 0,92 г / мл, що означає, що якщо взяти один грам води і покласти в морозильна камера, коли ви виймаєте її, вона збільшиться в об’ємі і займе більше місця, ніж колись була рідина.І навпаки, (згадайте лимонад з попереднього періоду), якщо ви починаєте з напою з кількома кубиками льоду, і вони тануть, рівень води в чашка насправді залишиться незмінною, оскільки плаваючий лід займає стільки місця, скільки зайняла його занурена частина, коли вона є розплавлений.
Але що, якщо у вас одна тверда чашка льоду? Скільки склянок води у вас буде, коли лід розтане?
Почніть з перетворення американських чашок у мілілітри: 1 американська чашка = 236,588 мл, щоб використовувати відому щільність в одиницях грам на мілілітр. Тепер помножте об’єм в мілілітрах на щільність льоду, щоб отримати грами води, яка не змінюється при зміні температури води.
Отже, маса води становить 236,588 мл, помножена на 0,92 г / мл = 217,661 г води. Щоб розрахувати об'єм 217,661 грам рідкої води, просто розділіть грами води на щільність рідкої води: 217,661 г / (1 г / мл) = 217,661 мл, або приблизно 0,92 склянки води.
Дійсно хороший спосіб перевірити свою роботу - перевірити, чи має сенс відповідь, яку ви отримали. У цьому випадку ви це знаєте об’єм зменшується, коли лід розплавляється до рідкої води. Тож якщо гучність зменшилась, ви на правильному шляху! Дивлячись на цифри, було встановлено, що близько 237 мілілітрів льоду тане приблизно до 218 мілілітрів рідкої води; тож відповідь "має сенс!"
Швидкий спосіб перетворення льоду на об’єм води
Варто запам’ятати повну процедуру розрахунку об’ємів за щільністю, але використання співвідношення льоду до води - це швидкий спосіб зробити це обчислення.
Співвідношення густини - це просто густина однієї, поділена на щільність іншої: Щільність льоду до води становить 0,92. Використовуючи співвідношення, можна просто помножити об’єм льоду на 0,92, що є коефіцієнтом перетворення об’єму льоду в рідку воду.
Зверніть увагу, що раніше ви могли просто використати це співвідношення, щоб швидко розрахувати, що 1 чашка льоду призводить до 0,92 склянки рідкої води.
Загалом, як і приклад перетворення обсягу льоду на воду, ви також можете використовувати співвідношення для швидкого перетворення в інших ситуаціях.
Поради
Тверда вода (лід) менш щільна, ніж рідина. Співвідношення об'ємних щільностей (.92) можна використовувати для швидкого перетворення об'єму льоду в об'єм рідкої води.
Вага, маса та об’єм
Усі ці терміни, вага, маса та об'єм, мають так звані "одиниці виміру". Кожен говорить нам, який тип величини вимірюється.
Вага - це сила об’єкта, обумовлена його масою та місцевим прискоренням сили тяжіння, але маса - це лише кількість речовини в об’єкті. Маса об’єкта змінюється лише в тому випадку, якщо хтось фізично відрізає його частину від об’єкта і бере далеко, але вага предмета може змінитися, якщо хтось перемістить його з долини на вершину гори.
З іншого боку, об’єм - це кількість фізичного простору, необхідна для певної кількості маси.
Важливо пам’ятати про різницю між цими величинами, щоб ви могли переконатись, що ваші відповіді мають сенс!