Conţinut
- Ce este densitatea volumului?
- Calcularea volumului de gheață
- O modalitate rapidă de a converti gheața în volum de apă
- sfaturi
- Greutate, masă și volum
Este o zi caldă de vară și vrei să te faci un pahar frumos de limonadă. Adăugați ceva gheață băuturii dvs. și limonada se varsă! Dar prietenul tău, care a adăugat gheață în băutura lor înainte de a turna în limonadă, nu are vărsări, chiar dacă gheața se topește în băutură.
Pentru a înțelege aceste fenomene, trebuie să înțelegeți cum se schimbă densitatea apei odată cu temperatura.
Ce este densitatea volumului?
Pentru a înțelege cum să calculați o proporție volumetrică de gheață / apă, vă puteți întreba: „1 cană de gheață este egală cu câtă apă?” Pentru a răspunde la această întrebare, trebuie să înțelegeți densitatea.
Densitatea de volum a apei descrie masa de apă care trăiește într-o unitate de volum. Prin urmare, dimensiunile densității volumului sunt masa pe unitatea de volum. Unitățile pot fi grame pe unitate de mililitru (g / ml), kg pe unitate de litru (kg / L) sau orice altă unitate de masă pe unitatea de volum. Densitatea apei lichide este foarte ușor de reținut: este de 1 g / ml.
Calcularea volumului de gheață
Apa este de fapt o substanță foarte neobișnuită, deoarece apa solidă (numită gheață) este mai puțin densă decât apa lichidă. Densitatea de gheață este de 0,92 g / ml, ceea ce înseamnă că dacă luați un gram de apă și puneți la congelator, atunci când o scoateți, acesta s-ar fi extins în volum și va ocupa mai mult spațiu decât atunci când a fost lichid.
În schimb, (amintiți-vă de limonada de mai devreme), dacă începeți cu o băutură cu câțiva cuburi de gheață, iar acestea se topesc, nivelul apei din ceașcă va rămâne de fapt același, deoarece gheața plutitoare ocupă doar atât spațiu cât porția scufundată a făcut-o odată ce s-a topit.
Dar dacă ai o ceașcă solidă de gheață? Câte cani de apă vei avea când se va topi gheața?
Începeți prin a converti cupe americane în mililitri: 1 cupă americană = 236.588 ml, pentru a utiliza densitatea cunoscută în unități de grame pe mililitru. Acum, înmulțiți volumul în mililitri cu densitatea gheții pentru a obține grame de apă, ceea ce nu se modifică pe măsură ce temperatura apei se schimbă.
Prin urmare, masa apei este de 236.588 mL de 0,92 g / mL = 217,661 g de apă. Pentru a calcula volumul de 217.661 grame de apă lichidă, împărțiți simplu gramele de apă la densitatea apei lichide: 217.661 g / (1 g / mL) = 217.661 ml, sau aproximativ 0,92 căni de apă.
O modalitate foarte bună de a vă verifica munca este de a verifica dacă răspunsul pe care l-ați primit „are sens”. În acest caz, știi asta volumul scade atunci când gheața se topește în apă lichidă. Deci, dacă volumul a scăzut, sunteți pe drumul cel bun! Analizând numerele, s-a stabilit că aproximativ 237 mililitri de gheață se topesc până la aproximativ 218 mililitri de apă lichidă; deci raspunsul "are sens!"
O modalitate rapidă de a converti gheața în volum de apă
Merită să ne amintim procedura completă pentru calcularea volumelor din densități, dar utilizarea raportului gheață / apă este o modalitate rapidă de a face acest calcul.
Raportul densităților este pur și simplu densitatea uneia divizată la densitatea celuilalt: Densitatea gheții la apă este 0,92. Folosind raportul, se poate înmulți pur și simplu volumul gheții cu 0,92, care este factorul de conversie pentru volumul de gheață în apă lichidă.
Observați că, mai devreme, ați putut folosi acest raport pentru a calcula rapid că o cană de gheață are ca rezultat 0,92 căni de apă lichidă.
În general, la fel ca exemplul conversiei volumului gheață în apă, puteți utiliza raporturi și pentru conversii rapide în alte situații.
sfaturi
Greutate, masă și volum
Toți acești termeni, greutate, masă și volum, au ceea ce se numesc „unități”. Fiecare ne spune ce tip de cantitate se măsoară.
Greutatea este forța unui obiect datorită masei sale și accelerației locale a gravitației, dar masa este doar cantitatea de materie dintr-un obiect. Masa obiectului se schimbă numai dacă cineva îi taie fizic o parte din obiect și o ia, dar greutatea unui obiect se poate schimba dacă cineva o mută dintr-o vale în vârful unui munte.
Pe de altă parte, volumul este cantitatea de spațiu fizic necesar pentru o anumită cantitate de masă.
Este important să vă amintiți diferențele dintre aceste cantități, astfel încât să vă asigurați că răspunsurile dvs. „au sens!”