classe d'escàner java

Quina és la densitat de l'aigua? Importa quina és la temperatura? Com es pot esbrinar la densitat d'altres objectes i líquids?

En aquesta guia expliquem la densitat de l'aigua, proporcionem un gràfic que podeu utilitzar per trobar la densitat de l'aigua a diferents temperatures i expliquem tres maneres diferents de calcular la densitat.

Quina és la densitat de l'aigua?

La densitat és la massa per unitat de volum d'una substància. La densitat de l'aigua es dóna com a màxim 1 g/cm³, però per sota hi ha la densitat de l'aigua amb diferents unitats.

No és casualitat que l'aigua tingui una densitat d'1. La densitat és la massa dividida pel volum (ρ=m/v) i es va utilitzar l'aigua com a base per establir la unitat mètrica de massa, que significa un centímetre cúbic (1 cm³) d'aigua pesa un gram (1 g).

Així, 1 g/1 cm³= 1 g/cm³, donant a l'aigua la seva densitat fàcil de recordar. Tanmateix, la densitat exacta de l'aigua depèn tant de la pressió de l'aire com de la temperatura de la zona. Tot i això, aquestes variacions de densitat són molt lleus, de manera que tret que necessiteu saber càlculs molt exactes o que l'experiment tingui lloc en una àrea amb una temperatura/pressió extrema, podeu continuar utilitzant 1 g/cm³per a la densitat de l'aigua. Podeu consultar el gràfic de la següent secció per veure com canvia la densitat de l'aigua amb la temperatura.

Tingueu en compte que aquests valors de densitat de l'aigua només són certs per a l'aigua pura. L'aigua salada (com els oceans) té una densitat diferent que depèn de quanta sal es dissol a l'aigua. La densitat de l'aigua de mar sol ser lleugerament superior a la densitat de l'aigua pura, uns 1,02 g/cm³fins a 1,03 g/cm³.

Densitat de l'aigua a diferents temperatures

A continuació es mostra un gràfic que mostra la densitat de l'aigua (en grams/cm³) a diferents temperatures, que van des del punt de congelació de l'aigua (-22 °F/-30 °C) fins al seu punt d'ebullició (212 °F/100 °C).

Com podeu veure al gràfic, l'aigua només té una densitat exacta d'1 g/cm³a 39,2 °F o 4,0 °C. Quan arribeu per sota del punt de congelació de l'aigua (32 °F/0 °C), la densitat de l'aigua disminueix perquè el gel és menys dens que l'aigua. És per això que el gel flota a sobre de l'aigua i, quan poses glaçons en un got d'aigua, no només s'enfonsen directament al fons.

El gràfic també mostra que, per a l'interval de temperatures típic dels laboratoris de ciències interiors (uns 50 °F/10 °C a 70 °F/21 °C), la densitat de l'aigua és molt propera a 1 g/cm³, és per això que aquest valor s'utilitza en tots els càlculs de densitat menys els més exactes. No és fins que la temperatura és molt extrema en una direcció o una altra (prop de congelar o bullir), que la temperatura de l'aigua canvia prou que 1 g/cm³ja no seria acceptablement exacte.

convertir nfa en dfa

Font: USGS

Com calcular la densitat d'una substància

Per tant, saps quina és la densitat de l'aigua a diferents temperatures, però què passa si vols trobar la densitat d'alguna cosa que no és aigua? De fet, és bastant fàcil de fer!

Podeu trobar la densitat de qualsevol substància dividint la seva massa pel seu volum. La fórmula de la densitat és: ρ=m/v , amb la densitat representada pel símbol ρ (pronunciat 'rho').

Hi ha tres maneres principals de calcular la densitat, depenent de si esteu intentant trobar la densitat d'un objecte de forma regular, d'un objecte irregular o d'un líquid, i si teniu alguna eina especial com un hidròmetre.

Càlcul de la densitat d'un objecte regular

Per als objectes regulars (aquells les cares dels quals són polígons estàndard, com ara quadrats, rectangles, triangles, etc.) podeu calcular massa i volum amb força facilitat. La massa d'un objecte és simplement quant pesa, i tots els polígons regulars tenen una equació per determinar el seu volum en funció de la seva longitud, amplada i alçada.

Per exemple, suposem que tens una peça rectangular d'alumini que pesa 865 g i té unes mides de 10 cm x 8 cm x 4 cm. Primer trobareu el volum de la peça d'alumini multiplicant la longitud, l'amplada i l'alçada (que és l'equació del volum d'un rectangle).

V = 10cm x 8cm x 4cm = 320 cm³

java ha a continuació

A continuació, dividiu la massa pel volum per obtenir la densitat (ρ=m/v).

865 g/320 cm³= 2,7 g/cm³

Així, la densitat de l'alumini és de 2,7 g/cm³, i això és cert per a qualsevol peça d'alumini (pur i sòlid), sigui quina sigui la seva mida.

Càlcul de la densitat d'un objecte líquid o irregular

Si l'objecte té una forma irregular i no podeu calcular fàcilment el seu volum, podeu trobar el seu volum col·locant-lo en un cilindre graduat ple d'aigua i mesurant el volum d'aigua que desplaça. El principi d'Arquimedes estableix que un objecte desplaça un volum de líquid igual al seu propi volum. Un cop hàgiu trobat el volum, utilitzareu l'equació estàndard ρ=m/v.

Així, si tinguéssiu una peça d'alumini diferent i irregular que pesava 550 g i desplaçava 204 ml d'aigua en un cilindre graduat, la vostra equació seria ρ = 550 g/204 ml = 2,7 g/mL.

Si la substància de la qual esteu intentant trobar la densitat és un líquid, simplement podeu abocar el líquid al cilindre graduat i veure quin és el seu volum i, a continuació, calcular la densitat a partir d'aquí.

Càlcul de la densitat d'un líquid amb un hidròmetre

Si esteu intentant calcular la densitat d'un líquid, també podeu fer-ho utilitzant un instrument conegut com a hidròmetre. Un hidròmetre sembla un termòmetre amb una bombeta gran en un extrem per fer-lo flotar.

Per utilitzar-ne un, només cal que baixeu suaument el hidròmetre al líquid fins que el hidròmetre surti per si sol. Troba quina part de l'hidròmetre es troba just a la superfície del líquid i llegeix el nombre al costat de l'hidrometre. Aquesta serà la densitat. Els hidròmetres floten més baix en líquids menys densos i més alt en líquids més densos.

ciutats a Austràlia

Resum: Quina és la densitat de l'aigua?

La densitat de l'aigua normalment s'arrodoni a 1 g/cm³o 1000 kg/m³, tret que estigueu fent càlculs molt exactes o realitzant un experiment a temperatures extremes. La densitat de l'aigua canvia en funció de la temperatura, de manera que si esteu fent un experiment a prop o més enllà del punt d'ebullició o de congelació de l'aigua, haureu d'utilitzar un valor diferent per tenir en compte el canvi de densitat. Tant el vapor com el gel són menys densos que l'aigua.

L'equació de la densitat és ρ=m/v.

Per mesurar la densitat d'una substància, podeu calcular el volum d'un objecte amb forma regular i procedir a partir d'aquí, mesurar el volum d'un líquid o la quantitat de líquid que un objecte irregular desplaça en un cilindre graduat o utilitzar un hidròmetre per mesurar el densitat d'un líquid.

Que segueix?

Ara que saps per què la densitat de l'aigua és única, però què passa amb les seves altres característiques? Descobriu per què la calor específica de l'aigua és especial .

Esteu buscant altres temes relacionats amb la física? T'ensenyarem com calcular l'acceleració amb aquestes tres fórmules essencials i donar-vos dos exemples senzills de la llei de conservació de la massa .

Voleu conèixer les maneres més ràpides i senzilles de convertir entre Fahrenheit i Celsius? Et tenim cobert! Consulteu la nostra guia sobre les millors maneres de convertir Celsius a Fahrenheit (o viceversa).

Estàs estudiant núvols a la teva classe de ciències? Obteniu ajuda per identificar el diferents tipus de núvols amb la nostra guia experta.

mylivecricket per al cricket en directe

Esteu escrivint un treball de recerca per a l'escola, però no esteu segur de què escriure? La nostra guia sobre temes de treball de recerca té més de 100 temes en deu categories, de manera que podeu estar segur de trobar el tema perfecte per a vosaltres.