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.
Как определить плотность воды
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
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

Совет 2: 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.
Вычислите объем сосуда
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 полезен?
Поиск
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500