Περιεχόμενο
- Τι είναι η πυκνότητα όγκου;
- Υπολογισμός του όγκου του πάγου
- Ένας γρήγορος τρόπος για να μετατρέψετε τον όγκο του πάγου σε νερό
- Συμβουλές
- Βάρος, Μάζα και Όγκος
Είναι μια ζεστή καλοκαιρινή μέρα και θέλετε να φτιάξετε τον εαυτό σας ένα ωραίο ποτήρι λεμονάδα. Προσθέτετε λίγο πάγο στο ποτό σας και η λεμονάδα χύνεται! Αλλά ο φίλος σας, ο οποίος πρόσθεσε πάγο στο ποτό τους πριν ρίξει στη λεμονάδα, δεν έχει διαρροές, ακόμη και όταν ο πάγος λιώνει στο ποτό.
Για να κατανοήσετε αυτό το φαινόμενο, πρέπει να καταλάβετε πώς αλλάζει η πυκνότητα του νερού με τη θερμοκρασία.
Τι είναι η πυκνότητα όγκου;
Προκειμένου να κατανοήσετε τον τρόπο υπολογισμού ενός ογκομετρικού λόγου πάγου προς νερό, μπορείτε να ρωτήσετε: "1 φλιτζάνι πάγου ισούται με το πόσο νερό;" Για να απαντήσετε σε αυτή την ερώτηση, πρέπει να κατανοήσετε την πυκνότητα.
Η πυκνότητα όγκου νερού περιγράφει τη μάζα του νερού που ζει σε μία μονάδα όγκου. Συνεπώς, οι διαστάσεις της πυκνότητας όγκου είναι μάζα ανά μονάδα όγκου. Οι μονάδες μπορούν να είναι γραμμάρια ανά μονάδα χιλιοστόλιτρου (g / mL), kg ανά μονάδα λίτρου (kg / L) ή οποιαδήποτε άλλη μονάδα μάζας ανά μονάδα όγκου. Η πυκνότητα του υγρού νερού είναι πολύ εύκολο να θυμηθεί: είναι 1 g / mL.
Υπολογισμός του όγκου του πάγου
Το νερό είναι στην πραγματικότητα μια πολύ ασυνήθιστη ουσία, διότι το στερεό νερό (που ονομάζεται πάγος) είναι λιγότερο πυκνό από το υγρό νερό. Η πυκνότητα του πάγου είναι 0,92 g / mL, πράγμα που σημαίνει ότι αν πάρετε ένα γραμμάριο νερό και βάζετε στην κατάψυξη, όταν το αφαιρέσετε, θα έχει επεκταθεί σε όγκο και θα πάρει περισσότερο χώρο από ό, τι όταν ήταν υγρό.
Αντίθετα, (να θυμάστε τη λεμονάδα από το παρελθόν), αν ξεκινήσετε με ένα ποτό με λίγα παγάκια και λιώνουν, η στάθμη του νερού στο κύπελλο θα παραμείνει στην πραγματικότητα η ίδια, αφού ο πλωτός πάγος καταλαμβάνει μόνο τον χώρο το βυθισμένο τμήμα έχει μόλις λειώσει.
Αλλά τι γίνεται αν έχετε ένα στερεό φλιτζάνι πάγο; Πόσα ποτήρια νερό θα έχετε όταν λιώνει ο πάγος;
Ξεκινήστε μετατρέποντας τα κύπελλα ΗΠΑ σε χιλιοστόλιτρα: 1 κύπελλο ΗΠΑ = 236,588 mL, για να χρησιμοποιήσετε τη γνωστή πυκνότητα σε μονάδες γραμμάρια ανά χιλιοστόλιτρο. Τώρα, πολλαπλασιάστε τον όγκο σε χιλιοστόλιτρα με την πυκνότητα πάγου για να πάρετε τα γραμμάρια νερού, τα οποία δεν αλλάζουν καθώς αλλάζει η θερμοκρασία του νερού.
Ως εκ τούτου, η μάζα του νερού είναι 236.588 mL φορές 0.92 g / mL = 217.661 g νερού. Για να υπολογίσετε τον όγκο των 217.661 γραμμαρίων υγρού νερού, απλά διαιρέστε τα γραμμάρια νερού από την πυκνότητα του υγρού νερού: 217.661 g / (1 g / mL) = 217.661 mL, ή περίπου 0.92 φλιτζάνια νερό.
Ένας πολύ καλός τρόπος να ελέγξετε την εργασία σας είναι να ελέγξετε αν η απάντηση που έχετε «έχει νόημα». Σε αυτή την περίπτωση, το ξέρεις αυτό Ο όγκος μειώνεται όταν ο πάγος λιώνει σε υγρό νερό. Έτσι, αν ο όγκος μειωθεί, είστε στο σωστό δρόμο! Εξετάζοντας τους αριθμούς, προσδιορίσθηκε ότι περίπου 237 χιλιοστόλιτρα πάγου τήκονται σε περίπου 218 χιλιοστόλιτρα υγρού ύδατος. έτσι η απάντηση "έχει νόημα!"
Ένας γρήγορος τρόπος για να μετατρέψετε τον όγκο του πάγου σε νερό
Αξίζει να θυμηθούμε την πλήρη διαδικασία για τον υπολογισμό των όγκων από τις πυκνότητες, αλλά χρησιμοποιώντας τον λόγο πάγου προς νερό είναι ένας γρήγορος τρόπος για να γίνει αυτός ο υπολογισμός.
Η αναλογία των πυκνοτήτων είναι απλά η πυκνότητα ενός που διαιρείται με την πυκνότητα του άλλου: Η πυκνότητα του πάγου προς το νερό είναι 0,92. Χρησιμοποιώντας τον λόγο, μπορούμε απλά να πολλαπλασιάσουμε τον όγκο του πάγου κατά 0,92, που είναι ο συντελεστής μετατροπής για τον όγκο του πάγου σε υγρό νερό.
Παρατηρήστε ότι νωρίτερα, θα μπορούσατε να χρησιμοποιήσατε αυτή την αναλογία για να υπολογίσετε γρήγορα ότι 1 φλιτζάνι πάγου έχει ως αποτέλεσμα 0,92 φλιτζάνια υγρού νερού.
Σε γενικές γραμμές, όπως και το παράδειγμα της μετατροπής όγκου πάγου σε νερό, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αναλογίες για γρήγορες μετατροπές και σε άλλες καταστάσεις.
Συμβουλές
Βάρος, Μάζα και Όγκος
Όλοι αυτοί οι όροι, το βάρος, η μάζα και ο όγκος, έχουν αυτά που ονομάζονται "μονάδες". Καθένας μας λέει ποιος τύπος ποσότητας μετριέται.
Το βάρος είναι η δύναμη ενός αντικειμένου λόγω της μάζας του και της τοπικής επιτάχυνσης της βαρύτητας, αλλά η μάζα είναι ακριβώς η ποσότητα της ύλης σε ένα αντικείμενο. Η μάζα του αντικειμένου αλλάζει μόνο αν κάποιος φυσικά κόψει μέρος του από το αντικείμενο και το βγάλει μακριά, αλλά το βάρος ενός αντικειμένου μπορεί να αλλάξει αν κάποιος τον μετακινήσει από μια κοιλάδα στην κορυφή ενός βουνού.
Όγκος από την άλλη πλευρά είναι το ποσό του φυσικού χώρου που απαιτείται για κάποια ποσότητα μάζας.
Είναι σημαντικό να θυμάστε τις διαφορές μεταξύ αυτών των ποσοτήτων, ώστε να μπορείτε να βεβαιωθείτε ότι οι απαντήσεις σας "έχουν νόημα!"