Совет 1: Как определить плотность воды

Вода является одним из ключевых соединений на земле. Многие ученые считают, что в ней зародилась жизнь. Она уникальна. Например, это единственная жидкость, которая сжимается при понижение температура, а это очень важная особенность. Некоторые ее свойства являются аномальными. Значения теплоемкости, поверхностного натяжения, вязкости поражают. Одно из интереснейших особенностей наблюдается в изменение плотности.
Вам понадобится
  • Справочник физических величин, калькулятор.
Инструкция
1
Итак, всем давно не секрет, что плотность вещества, будь то жидкость или твердое агрегатное состояние, можно вычислить, как масса деленная на объем. То есть, для того, чтобы экспериментально определить плотность обыкновенной жидкой воды, нужно:1) Взять мерный цилиндр, взвесить его.
2) Налить в него воду, зафиксировать занимаемый ею объем.
3) Взвесить цилиндр с водой.
4) Высчитать разность масс, получив при этом массу воды.
5) Рассчитать плотность по известной формуле
2
Однако ученые заметили, что значения плотности отличаются при разных температурах. Но самое удивительное то, по какому закону происходит изменение. До сих пор над этим феноменом ломают голову ученые всего мира. Ни кто не может разгадать тайну, и ответить на вопрос: "Почему значение плотности при нагревание от 0 до 3,98 увеличивается, а после 3,98 уменьшается?" Пару лет назад японский физик Масакадзу Мацумото предположил модель строения молекул воды. Согласно этой теории, в воде образуются некие многоугольные микрообразования - витриты, которые в свою очередь, преобладают над явлением удлинения водородных связей и сжимают молекулы воды. Однако, эта теория до сих пор не подтверждена экспериментально. График зависимости плотности от температуры представлен ниже. Чтобы воспользоваться им нужно:1) Найти нужное вам значение температуры на соответствующей оси.
2) Опустить перпендикуляр на график. Отметить точку пересечения прямой и функции.
3) Из получившейся точки провести линию, параллельную оси температуры, на ось плотности. Точка пересечения и есть искомая величина.Пример: Пусть температура воды 4 градусам, тогда плотность, после построения, оказывается равной 1 г/см^3. Оба эти значения являются приближенными.
График зависимости плотности <b>воды</b> от температуры
3
Для определения более точного значения плотности, нужно воспользоваться таблицей. Если там нет данных при нужном вам значение температуры, то: 1) Найдите значения, между которыми находится искомое. Для лучшего понимания, рассмотрим сразу на примере. Пусть нужна плотность воды при температуре 65 градусов. Она находится между 60 и 70.
2) Начертите координатную плоскость. Задайте ось абсциссы как температуру, ось ординат, как плотность. Отметить на графике известные вам точки (А и B). Соедините их прямой.
3) Опустите перпендикуляр из нужного вам значения температуры на отрезок полученный выше, отметьте ее как точка С.
4) Отметьте точки D, E, F, как показано на графике.
5) Теперь четко видно, что треугольники ADB и AFC являются подобными. Тогда справедливо соотношение:
AD/AF=DB/EF, следовательно:
(0,98318-0,97771)/(0,98318-х)=(70-60)/(65-60);
0,00547/(0,98318-х)=2
1,96636-2х=0,00547
х=0,980445
Соответственно плотность воды при 65 градусах равняется 0,980445 г/см^3
Данный метод нахождения значения, называется методом интерполяции.
Таблица связи и метод интерполяции

Совет 2: Как найти плотность вещества

Один из важнейших параметров физического тела - плотность. По определению плотность - скалярная величина, измеряемая для однородных тел отношением массы тела к его объему. Исходя из определения нужно понимать, что плотность тела можно вывести только для однородных тел, то есть не имеющим полостей. Поэтому учет полостей внутри тела всегда обязателен, иначе расчеты могут оказаться ошибочными. Конечно же к жидкостям это не относится. Формула для определения плотности тела r(ро) представляет собой отношение массы к объему тела, поэтому важно найти эти две составляющих.
Вам понадобится
  • - весы
  • - 2 мензурки, или измерительные емкости
  • - стакан
  • - динамометр
  • - таблица системы измерений (СИ)
  • - таблица объемов
  • - таблица перевода единиц
Инструкция
1
Для начала стоит определить массу тела, для этого пользуемся весами. Ставим тело на весы и видим количественный показатель массы тела измеряемых в килограммах или в граммах все зависит от весов и собственно массы тела. В любом случае необходимо перевести значения массы в килограммы, так как это является основной единицей в системе СИ. Если отсутствуют весы то можно определить массу тела с помощью динамометра. Конечно, это зависит от реальной массы тела, ведь если m=50 кг, то нужен и соответствующий динамометр. Общий принцип измерения массы тела в данном случае состоит в том, чтобы подвесить тело на динамометр и посмотреть его значение, которое выражено в Ньютонах, далее зная что для растяжения динамометра на силу 1 Н нужна масса 102 грамма рассчитываем массу тела. Итак, масса тела определена.

Для определения массы жидкости необходимо сначала измерить массу емкости, в которую жидкость будет налита. После этого наливаем исследуемую жидкость в емкость и опять ставим на весы, разность массы емкости с жидкостью и емкости без жидкости и будет являться массой жидкости.
Динамометр в действии
2
Переходим к объему. Если тело является правильной геометрической фигурой, то с вычислением объема не будет проблем. Если к примеру тело является параллелепипедом, то берем таблицу объемов и видим, что V=abc, где a, b, c являются длиной, шириной и высотой и с легкостью перемножая величины находим объем. Но бывают случаи когда тело нельзя назвать геометрически правильным, поэтому для определения объема такого тела используют следующий метод. В зависимости от размеров тела берут мензурку или иную измерительную емкость и наполняют водой, далее отмечают линию на емкости, которая соответствует максимуму воды в емкости. Берется исследуемое тело и погружается в воду, согласно закону Архимеда объем тела будет равен объему вытесненной воды, нам остается измерить объем вытесненной воды. Для этого берем стакан и переливаем воду из емкости в мензурку, пока вода не достигнет отмеченной ранее линии. Смотрим в мензурку и видим объем воды, который равен объему нашего тела.

Объем жидкости вычислить проще простого. Нужно просто налить ее в мензурку или иную измерительную емкость, и результат будет очевиден.

Необходимо помнить, о переводе в систему СИ, т.е. перевести полученные миллилитры или литры в кубические метры, для этого воспользуемся таблицей перевода единиц(http://www.composite.ru/poleznaya_informaciya/table_calculate/).
Архимед открывает свой закон
3
Теперь остается только вычислительная часть. r=m/v. Делим массу тела на полученный объем и получаем плотность тела.
Полезный совет
При определении плотности жидкости можно воспользоваться сообщающимися сосудами, по формуле r1h1=r2h2, если взять в качестве второй жидкости воду, и зная ее плотность r=1000 кг/м3. Высоту столбов жидкости замерить линейкой и перевести в метры.
Источники:
  • как определить плотность

Совет 3: Как определить плотность вещества

Предметы, изготовленные из разных веществ, имеют разные массы. Физическую величину, показывающую, чему равна масса вещества в единице объема, называют плотностью вещества. Единицей плотности в Интернациональной системе единиц является килограмм, деленный на кубический метр. На практике же часто данную величину измеряют в граммах, деленных на сантиметр кубический. Плотность одного и того же вещества в твердом, жидком и газообразном состоянии различна. Плотность является табличной величиной, то есть почти все значения для различных веществ, находящихся в разных агрегатных состояниях, уже просчитаны и размещены в специальных таблицах. Но если такой таблицы нет под рукой, не составит труда рассчитать самостоятельно плотность данного вещества.
Инструкция
1
Чтобы вычислить плотность вещества надо знать массу тела, которое изготовлено из данного материала. Чаще всего масса может выражаться в граммах или килограммах, перевод нужно осуществлять в те единицы, в которых будет измеряться искомая величина – плотность. Для установления связи между единицами учитывается правило: 1 г = 0,001 кг, 1 кг = 1000 г. Пример: 5 кг = 5000 г; 346 г = 0,346 кг.
2
Следующая величина, определяющая плотность вещества – это объем тела. Данная величина геометрическая, фактически равна произведению трех величин исследуемого предмета: высоты, ширины и длины. Измеряется объем в кубических метрах или сантиметрах, то есть величины в третьей степени. Так, 1 сантиметр в кубе равен одной миллионной части кубических метров.
3
Зная две вышеуказанные величины, можно записать формулу для расчета плотности вещества: плотность = масса / объем, отсюда и получается единица измерения искомой величины. Пример. Известно, что льдина объемом 2 кубических метра имеет массу 1800 кг. Найти плотность льда. Решение: плотность равна 1800 кг/2 метра в кубе, получается 900 кг, деленных на кубические метры. Иногда приходиться переводить единицы плотности друг в друга. Чтобы не запутаться, следует помнить: 1г/см в кубе равен 1000 кг/м в кубе. Пример: 5,6 г/см в кубе равен 5,6*1000 = 5600 кг/м в кубе.

Совет 4: Как определить массу воды

Воду, как и любую жидкость, не всегда можно взвесить на весах. Но узнать массу воды бывает необходимо как на некоторых производствах, так и в обычных житейских ситуациях, от расчета резервуаров до решения вопроса, какой запас воды вы можете взять с собой в байдарку или резиновую лодку. Для того, чтобы вычислить массу воды или любой жидкости, помещенной в тот или иной объем, прежде всего необходимо знать ее плотность.
Вам понадобится
  • Весы
  • Мерная посуда
  • Линейка, рулетка или любой другой измерительный прибор
  • Сосуд для переливания воды
Инструкция
1
Если вам нужно вычислить массу воды в небольшом сосуде, это можно сделать с помощью самых обычных весов. Взвесьте сначала сосуд вместе с водой. Затем перелейте воду в другую посуду. После этого взвесьте пустой сосуд. Из массы полного сосуда вычтите массу пустого. Это и будет масса содержавшейся в сосуде воды. Таким образом можно определять массу не только жидких, но и сыпучих веществ, если есть возможность их пересыпать в другую посуду. Такой способ иногда еще можно наблюдать в некоторых магазинах, где нет современного оборудования. Продавец сначала взвешивает пустую банку или бутылку, затем заполняет ее сметаной, взвешивает снова, определяет вес сметаны и только после этого рассчитывает ее стоимость.
2
Для того, чтобы определить массу воды в сосуде, который невозможно взвесить, необходимо знать два параметра — плотность воды (или любой другой жидкости) и объем сосуда. Плотность воды составляет 1 г/мл. Плотность другой жидкости можно найти в специальной таблице, которая обычно бывает в справочниках по химии.
3
Если нет мерной посуды, в которую можно перелить воду, вычислите объем сосуда, в котором она находится. Объем всегда равен произведению площади основания на высоту, и с сосудами постой формы обычно проблем не возникает. Объем воды в банке будет равен площади круглого основания на высоту, заполненную водой. Умножив плотность ? на объем воды V, вы получите массу воды m: m=?*V.
Видео по теме
Обратите внимание
Определить массу можно и зная количество воды и ее молярную массу. Молярная масса воды равна 18, поскольку состоит из молярных масс 2 атомов водорода и 1 атома кислорода. MH2O = 2MH+MO=2·1+16=18 (г/моль). m=n*M, где m – масса воды, n – количество, M – молярная масса.

Совет 5: Как найти плотность воды

Все вещества имеют определенную плотность. В зависимости от занимаемого объема и заданной массы, вычисляется плотность. Она находится, исходя из экспериментальных данных и числовых преобразований. Кроме того, плотность зависит от множества различных факторов, в связи с которыми изменяется ее постоянное значение.
Инструкция
1
Представьте себе, что дан некоторый сосуд, до краев заполненный водой. В задаче необходимо найти плотность воды, при этом не зная ни массы, ни объема. Для того, чтобы вычислить плотность, следует найти оба параметра экспериментально. Начните с определения массы.
Возьмите сосуд с водой и поставьте его на весы. Затем выльете из него воду, после чего снова поставьте сосуд на те же весы. Сравните результаты измерений и получите формулу для нахождения массы воды:
mоб.- mс.=mв., где mоб. - масса сосуда с водой (общая масса), mс - масса сосуда без воды.
Второе, что потребуется найти - это объем воды. Перелейте воду в мерный сосуд, затем по имеющейся на нем шкале определите, какой объем воды содержался в сосуде. Лишь после этого по формуле найдите плотность воды:
ρ=m/V
С помощью этого опыта можно лишь приблизительно определить плотность воды. Однако, под воздействием некоторых факторов она может колебаться. Ознакомьтесь с наиболее важными из таких факторов.
2
При температуре воды t=4 °C вода имеет плотность ρ=1000 кг/м^3 или 1 г/см^3. При изменении температуры меняется и плотность. Помимо этого, к факторам, влияющим на плотность относят давление, минерализация и соленость воды. Наиболее ярко выражено влияние на плотность температуры.
Запомните, что плотность под действием температуры изменяется по параболическому закону. Значение t=4 °C является критической точкой данной параболы, на которой плотность воды достигает наибольшего значения. Любая температура, находящаяся выше или ниже этого значения, ведет к снижению плотности. При температуре 0 °C плотность воды значительно понижается.
3
Минерализация и давление действуют на плотность воды одинаково. При их повышении плотность растет. Также заметное плотность воды прямо пропорциональна концентрации в ней соли.
Существуют и другие факторы, от которых зависит плотность воды, но их влияние значительно слабее, чем у указанных выше.
Видео по теме

Совет 6: Как определить плотность жидкости

Плотность жидкости – это физическая величина, которая показывает массу данной жидкости в единице объема. Плотность жидкости можно измерять как косвенным методом, так и прямыми измерениями с помощью специального приспособления.
Вам понадобится
  • мерный стакан или мензурка, весы, линейка, ареометр.
Инструкция
1
Итак, у вас есть жидкость, плотность которой собираетесь определить. Возьмите пустой мерный стакан или мензурку, поставьте на весы и определите массу пустого сосуда без жидкости. Обозначьте ее m1, например. Далее налейте в этот сосуд жидкость, плотность которой хотите измерить. Наливайте жидкость до такого уровня, чтобы легко было определить ее объем (на небольших мерных стаканах нанесена шкала объема в миллилитрах).
2
После того, как вы определили и записали объем жидкости (V), поставьте снова эту емкость на весы, только что теперь она будет с жидкостью. Запишите новую массу и обозначьте ее m2. Зная массу пустого сосуда m1 и полного сосуда m2, определите массу жидкости m по формуле: m = m2 – m1. Теперь можно переходить непосредственно к определению плотности ро:

ро = m / V,

где m и V – масса и объем жидкости, найденные выше.
3
Помните, что объем жидкости измеряется, как правило, в килограммах на метр кубический или в граммах на сантиметр кубический. Поэтому переводите измеренные величины к одной или второй стандартной системе единиц измерения. Например:

1 миллилитр = 1 кубический сантиметр

1000 литров = 1 кубический метр

1 килограмм = 1000 грамм
4
Если сосуд с жидкостью достаточно большой, но вы знаете массу пустого сосуда m1 и массу наполненного сосуда m2, то можно поступить следующим образом. Сначала найдите массу жидкости в сосуде по формуле m = m2 – m1. Затем с помощью линейки или рулетки измерьте геометрические размеры сосуда: для прямоугольных сосудов измерьте высоту, ширину и длину, а для цилиндрических – диаметр и высоту. Для нахождения объема прямоугольного сосуда воспользуйтесь формулой:

V = a * b * h,

где a – ширина, b – длина, h – высота сосуда.
5
Для нахождения объема цилиндрического сосуда возьмите формулу:

V = (pi * d * d * h) / 4,

где pi – число Пи, равное 3,14, d – диаметр сосуда, h – его высота (высота уровня жидкости).

После нахождения объема найдите плотность жидкости, как и в предыдущем случае, по формуле ро = m / V.
6
Задача определения плотности намного упрощается, если у вас есть ареометр. Этот прибор представляет собой стеклянную колбу с поплавком и шкалой. Просто опустите его в жидкость таким образом, чтобы он не касался дна, а по шкале в верхней части ареометра посмотрите значение плотности жидкости. Часто ареометром пользуются автолюбители для определения плотности электролита в аккумуляторе.
Источники:
  • как найти плотность жидкости
Обратите внимание
Обращайте внимание на размерности.
Полезный совет
Аккуратно производите все расчеты. Помните, что данные в этой таблице даны для обыкновенной воды. У соленой воды плотность больше.
Источники:
  • как определить температуру воды 70 с
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500