Как измерить массу холодной воды

Как найти массу жидкости: формулы для расчета, пояснения, примеры

Содержание:

Все замечали, что разные вещества, занимающие один объем, весят по-разному. Ведёрко воды весит меньше, чем песка или камней. Вес тела зависит от его плотности – концентрации вещества в единице объема. Рассмотрим связь между этими величинами, способы, как найти массу воды в физике, зная её объём.

Что такое плотность

На плотность жидкостей заметное влияние оказывает температура: при охлаждении концентрация в единице объёма увеличивается, при нагревании вещество становится менее плотным.

Здесь есть исключения – вода. Её вес, вязкость достигают пика при температуре 4 °C, при охлаждении и нагревании они снижаются. Лёд получается легче, чем вода, поэтому он образовывается на поверхности водоёмов, на дно не опускается.

При измерении плотности пористых, сыпучих материалов указывается его:

Плотность при переходе вещества между фазовыми состояниями обычно изменяется скачкообразно, наибольшая разница наблюдается при испарении твёрдых веществ – сублимации.

Формула массы жидкости

Все ли знают, как найти массу газа через давление и занимаемый им объем? Для этого пользуются формулой Клапейрона-Менделеева:

Для вычисления массы необходимо провести ряд математических операций: разделим обе части уравнения на ρV, затем – умножим на m, получим:

Рассмотрим, как найти объем детали, погруженной в жидкость, используя приведённую формулу.

Задачи

Объём цилиндра вычисляется по формуле: V = S_осн * H. Найдём площадь основания:

Далее вычисляем занимаемый водой и деталью объём:

Далее рассмотрим, как найти массу жидкости, зная её вес, объём.

Вычислим вес 5-литровой бутыли подсолнечного масла.

Источник

Что тяжелее: 1 литр воды или 1 литр льда

Соотношение объема и массы воды

Литр – это единица объема для жидких веществ. Литрами допустимо измерять также сыпучие вещества с достаточно мелкой фракцией. Для прочих твердых тел используют понятие кубический метр (дециметр, сантиметр). Определение термина и понятия литра было сформулировано Генеральной конференцией по мерам и весам в 1901 году. Определение звучит следующим образом: 1 литр – это объем одного килограмма чистой пресной воды при атмосферном давлении 760 мм ртутного столба и температуре +3,98оС. При этой температуре вода достигает наибольшей плотности.

Перейдя температурный порог в +3,98оС, плотность воды снова начинает уменьшаться, и при +8оС опять достигает тех же значений, что и при нуле.

Что тяжелее?

Если в какой-либо сосуд налить, к примеру, 1 кг воды, она будет иметь объем, равный одному литру. Если вы подвергните эту воду заморозке, то при той же массе в 1 кг, вода, замерзая, будет стремиться занять больше места в сосуде. Закрытый сосуд, ограниченный емкостью 1 кв. дм (1 литр), лед разорвет. Получается, что при одинаковой массе жидкой и замороженной воды, лед будет иметь больший объем, что нарушит первоначальное условие.

Если поставить на заморозку литровую пластиковую бутылку с 1 000 мл воды (1 литр), то в процессе отвердения из нее выльется примерно 80 мл воды. А чтобы получить 1 литр льда, достаточно заморозить 920 мл воды.

Заморозить и восстановить

Сегодня все труднее встретить чистую природную воду. Особенно в условиях города, где она, прежде чем попасть в квартиру, фильтруется, хлорируется, подвергается другим видам физической и химической обработки. Чистая вода становится дефицитом, стоимость добываемой воды из артезианских скважин растет. Однако вода, оказывается, восстанавливает свою изначальную структуру и энергетику после заморозки – она очищается. Поэтому: пейте талую воду! Не зря на нее так хорошо реагируют весной все растения и с удовольствием пьют животные.

Источник

Сколько весит 1 литр воды

Вес одного литра воды примерно 998,5 грамм.

Вода – самая необычная жидкость на нашей планете. Действительно, благодаря воде появилась на только жизнь на Земле, но и многие важные изобретения, сыгравшие огромную роль в развитии технического прогресса человечества. Все дело в удивительных свойствах воды, которая способна легко перейти из жидкого состояния в твердое или газообразное. В повседневной жизни нередко появляется необходимость определения массы этой жидкости – будь то химический опыт на школьном уроке химии, производственный процесс или просто бытовые нужды. Сколько весит 1 литр воды? Ответить на данный вопрос не так просто, как может показаться на первый взгляд.

От чего зависит масса воды?

Согласно законам физики, существует разница между весом и массой. Если говорить о весе, то имеется в виду сила воздействия тела определенной массы на поверхность. А термином «масса» обозначается количественная мера инертности тела, которая измеряется в килограммах. В нашей статье речь идет о массе воды.

Сколько весит литр воды? Данный показатель зависит от:

Так что вес воды зависит от всех вышеизложенных факторов, которые в совокупности определяют величину данного показателя.

Сколько весит литр воды – немного истории

В разные времена ответ на данный вопрос был неодинаковым. А ведь ежеминутный расход воды в мире чрезвычайно большой! Поэтому требовалось принять общее решение по поводу измерения массы жидкости. Так, в 1964 году во время международной конференции по мерам и весам была утверждена единица, обозначившая объем 1 дм 3 воды – литр.

Однако эта единица означает, скорее, не вес, а объем. При этом вес может быть совершенно разный – к примеру, литр воды будет значительно тяжелее литра бензина по причине большей плотности.

В 1901 году третьей международной конференцией по мерам и весам было принято решение обозначать литр как объем 1 кг воды при температуре 3,98˚С и атмосферном давлении 760 мм ртутного столба. Главным отличием обозначения литра стало то, что в 1901 году этой единицей считался объем килограмма, а в 1964 году – только объем, при этом вес вещества мог быть разным.

Так что в период 1901 – 1964 гг. вес литра воды равнялся одному килограмму, правда при соблюдении вышеуказанных показателей температуры и атмосферного давления. Для соблюдения данного равенства также необходимо, чтобы вода была чистой. Ведь обычная питьевая вода содержит соли, оказывающие разное влияние на ее плотность. Есть ли разница между купанием в пресном озере и соленом? Конечно, в последнем вряд ли получится утонуть. Так что для того, чтоб литр воды был равен килограмму, жидкость должна быть дистиллированной, полученной путем испарения и конденсации пара.

Как определить, сколько весит один литр воды?

Для проведения такого эксперимента нам понадобится стеклянная или пластмассовая банка, мерная посуда, электронные весы и дистиллированная вода. Сначала нужно определить массу банки с помощью весов и записать полученную цифру. Наливаем в мерную посуду литр воды, переливаем в банку и снова взвешиваем. Теперь нужно вычесть массу банки – результат окажется примерно один килограмм. Такие весы можно использовать для определения массы других жидкостей – например, молока.

Если желаете получить более точный показатель, нужно соблюдать условия температуры (4˚С) и давления (760 мм рт. ст.). Тогда масса воды составит 998,5 г.

Водопроводная вода при взвешивании покажет немного другие результаты, чем дистиллированная. Дело в том, что в воде из-под крана могут присутствовать примеси тяжелых металлов, что увеличивает массу одного литра воды. Для расчета массы 1 литра воды также применяются специальные формулы.

Теперь мы знаем, сколько весит 1 литр воды, какие факторы оказывают влияние на вес литра воды и как рассчитать массу воды экспериментальным путем.

Источник

Вес воды: сколько весит литр, как рассчитать самому, калькулятор

Содержание:

Почему нельзя ответить точно на вопрос о весе воды

На вопросы, сколько весит 1 литр воды или каков объем килограмма жидкости, нельзя ответить точно, т.к. это значение зависит от различных факторов.

Принято, что данный показатель равен примерно 998,5 г. Но эта цифра верна при атмосферном давлении 760 мм рт. ст. и температуре 4˚С. Изменение условий повлечет за собой уменьшение или увеличение показателя.

Что влияет на массу воды

Состояние

Физическое состояние вещества может быть жидким или твердым (снег или лед). В таблице приведены показатели веса в зависимости от этого условия.

Соленость

Температура

Другие факторы

Занятная историческая справка

Изначально за эталон была взята вода в состоянии тающего льда, с течением времени это правило поменялось, и за образец взяли жидкость в условиях нормального атмосферного давления и в состоянии наибольшей плотности.

В 1879 г. Международный комитет мер и весов приравнял 1 л к 1 куб. дм. С 1901 по 1964 гг. понятие единицы измерения стало отличаться. В этот период литр соответствовал килограмму воды при температуре 3,98°С и давлении 760 мм рт. ст. В 1901-1964 гг. вес литра воды без примесей при установленных показателях был равен 1 кг.

В 1964 г. на международном уровне было возвращено значение литра, которое применялось до 1901 г., он снова стал соответствовать объему 1 куб. дм, независимо от веса.

Как рассчитать вес одного литра воды

Масса вещества вычисляется по формуле, известной всем со школы: произведение плотности на объем.

Физические свойства воды не постоянны, они могут изменяться. Нормальное значение плотности пресной жидкости составляет 1 г/мл (или 1000 г/куб.м), однако необходимо учесть такие факторы, как состояние, температуру, соленость, наличие примесей, атмосферное давление, которые могут понижать или повышать этот показатель.

Перевод одной величины в другую

Физические величины могут обозначаться разными единицами измерения, и возникает необходимость их перевода из одной в другую. Для самостоятельного проведения операции нужно знать, как это правильно делать.

Удобно воспользоваться онлайн-калькулятором, где перевод будет произведен автоматически. Если пересчет единиц массы из одной в другую несложно сделать в уме, то при переводе, например, г/л на кг/куб. см, лучше воспользоваться вспомогательными средствами.

Воспользуйтесь онлайн-калькулятором для перечисления величин.

В каких единицах измерялась вода

До принятия единой системы в разных странах и городах применялись свои единицы измерения: фунт, унция, пуд и др. Для определения объема жидкости, например, на Руси использовали такие понятия, как «чарка», «ведро», «бочка», «варя», часть меры называли «осьмушка», «четвертник».

В 1795 г. во Франции ввели понятия «метр», «килограмм», «литр» и рассчитали, сколько весит 1 л воды. Единица измерения объема взяла свое название от слова «литрон» (так называли меру для сыпучих тел).

Метрическая система

Метрическая система мер берет свое начало в XVIII в. во Франции, ее принцип основан на том, что каждая величина измеряется одной главной единицей, которая может умножаться или делиться на степень 10. Такая система позволила упорядочить измерения и привести их к единому стандарту, отказавшись от сложных переводов одной величины в другую.

Меры объема метрической системы:

Система СИ

Вес одного кубометра воды

1 куб. м = 1000 литрам жидкости. Соответственно, масса воды объемом 1 куб м. составляет 998,5 кг. Вес можно перевести в граммы, центнеры и др. единицы измерения, сделав пересчет в уме или воспользовавшись онлайн-калькулятором.

Вес жидкости отличается в зависимости от разных факторов.

Расчет веса других жидкостей

Для расчета веса жидкого вещества необходимо знать его плотность. В таблице приведен вес 1 л наиболее распространенных в быту жидкостей:

Калькулятор воды

Источник

Молярная масса воды (H2O), формула и примеры

Формула зависимости массы от объема и плотности

Для того, чтобы найти плотность жидкости или твердого вещества, существует базовая формула: плотность равна массе, поделенной на объем.

Записывается это так:

И из нее можно вывести еще две формулы.

Формулу для объема тела:

А также формулу для расчета массы:

Как видите, запомнить последнюю очень легко: это единственная формула, где две единицы нужно умножить.

Для запоминания этой зависимости можно использовать рисунок в виде «пирамидки», разделенной на три секции, в вершине которой находится масса, а в нижних углах – плотность и объем.

Несколько иначе обстоят дела с газами. Рассчитать их вес гораздо сложнее, так как у газов нет постоянной плотности: они рассеиваются и занимают весь доступный им объем.

Для этого пригодится понятие молярной массы, которую можно найти, сложив массу всех атомов в формуле вещества при помощи данных из периодической таблицы.

Вторая единица, которая нам понадобится – количество вещества в молях. Его можно вычислить по уравнению реакции. Подробнее об этом можно узнать в рамках курса химии.

Другой способ нахождения мольного количества – через объем газа, который нужно поделить на 22,4 литра. Последнее число – это объемная постоянная, которую стоит запомнить.

В итоге, зная две предыдущие величины, мы можем определить массу газа:

где M – это молярная масса, а n – количество вещества.

Результат получится в граммах, поэтому для решения физических задач важно не забыть перевести его в килограммы, поделив на 1000. Числа в этой формуле часто могут оказываться достаточно сложными, поэтому для вычислений может понадобиться калькулятор.

Еще один нестандартный случай, с которым можно столкнуться – необходимость найти плотность раствора. Для этого существует формула средней плотности, построенная аналогично формулам других средних величин.

Для двух веществ посчитать ее можно так:

Также из этой формулы можно вывести несколько других в зависимости от того, какие из величин известны по условию задачи.

Видео

Занятная историческая справка

Все вещества состоят из атомов и молекул. В химии важно точно измерять массу веществ, вступающих в реакцию и получающихся в результате нее. По определению моль является единицей количества вещества в СИ. Один моль содержит точно 6,02214076×10²³ элементарных частиц. Это значение численно равно константе Авогадро N_A, если выражено в единицах моль⁻¹ и называется числом Авогадро. Количество вещества (символ n) системы является мерой количества структурных элементов. Структурным элементом может быть атом, молекула, ион, электрон или любая частица или группа частиц.

Постоянная Авогадро N_A = 6.02214076×10²³ моль⁻¹. Число Авогадро — 6.02214076×10²³.

Другими словами моль — это количество вещества, равное по массе сумме атомных масс атомов и молекул вещества, умноженное на число Авогадро. Единица количества вещества моль является одной из семи основных единиц системы СИ и обозначается моль. Поскольку название единицы и ее условное обозначение совпадают, следует отметить, что условное обозначение не склоняется, в отличие от названия единицы, которую можно склонять по обычным правилам русского языка. Один моль чистого углерода-12 равен точно 12 г.

Молярная масса элементов и соединений

Соединения — вещества, состоящие из различных атомов, которые химически связаны друг с другом. Например, приведенные ниже вещества, которые можно найти на кухне у любой хозяйки, являются химическими соединениями:

Молярная масса химических элементов в граммах на моль численно совпадает с массой атомов элемента, выраженных в атомных единицах массы (или дальтонах). Молярная масса соединений равна сумме молярных масс элементов, из которых состоит соединение, с учетом количества атомов в соединении. Например, молярная масса воды (H₂O) приблизительно равна 1 × 2 + 16 = 18 г/моль.

Таблица плотности некоторых веществ

Плотность многих веществ известна заранее и легко находится по соответствующей таблице.

В работе с ней важно обращать внимание на размерности и не забывать о том, что все данные собраны при нормальных условиях: комнатной температуре в 20 градусов Цельсия, а также определенном давлении, влажности воздуха и так далее.

Плотности других, более редких веществ можно найти онлайн.

Как минимум одно из значений плотности стоит запомнить, так как оно часто появляется в задачах. Это плотность воды – 1000 кг/м3 или 1 г/см3.

Источник