Indhold
- Hvad er lyddensitet?
- Beregning af isens volumen
- En hurtig måde at konvertere is til vandvolumen på
- Tips
- Vægt, masse og volumen
Det er en varm sommerdag, og du vil gøre dig selv et dejligt glas limonade. Du tilføjer lidt is til din drink, og limonaden spilder ud! Men din ven, der føjede is til deres drink, inden han hældte limonade i, har ingen spild, selv når isen smelter ind i drikken.
For at forstå dette fænomen skal du forstå, hvordan vandtætheden ændrer sig med temperaturen.
Hvad er lyddensitet?
For at forstå, hvordan man beregner et volumetrisk forhold mellem is og vand, kan du spørge, "1 kop is er lig med hvor meget vand?" For at besvare dette spørgsmål skal du forstå densitet.
Vandmængden af vand beskriver massen af vand, der lever i en volumenhed. Dimensionerne af lydstyrketæthed er derfor masse pr. enhedsvolumen. Enhederne kan være gram pr. Enhed milliliter (g / ml), kg pr. Enhed liter (kg / L) eller en hvilken som helst anden masseenhed pr. Volumenhed. Densiteten af flydende vand er virkelig let at huske: det er 1 g / ml.
Beregning af isens volumen
Vand er faktisk et meget usædvanligt stof, fordi fast vand (kaldet is) er mindre tæt end flydende vand. Isens densitet er 0,92 g / ml, hvilket betyder, at hvis du tager et gram vand og lægger i fryseren, når du tager den ud, vil den have udvidet sig i volumen og optage mere plads end da den var flydende.
Omvendt (husk citronade fra tidligere), hvis du starter med en drink med et par isterninger, og de smelter, forbliver vandstanden i koppen den samme, da den flydende is kun optager så meget plads som dens den neddykkede del gjorde det, når det var smeltet.
Men hvad nu hvis du har en solid kop is? Hvor mange kopper vand har du, når isen smelter?
Start med at konvertere U.S. kopper til milliliter: 1 U.S. kop = 236,588 ml for at bruge den kendte densitet i enheder på gram pr. Ml. Multipliser nu lydstyrken i milliliter med densiteten af is for at få gram vand, hvilket ikke ændrer sig, efterhånden som vandets temperatur ændres.
Derfor er vandets masse 236,588 ml gange 0,92 g / ml = 217,661 g vand. For at beregne volumenet af 217.661 gram flydende vand skal du simpelthen opdele gram vand med densiteten af flydende vand: 217.661 g / (1 g / ml) = 217.661 ml eller ca. 0,92 kopper vand.
En rigtig god måde at kontrollere dit arbejde på er at kontrollere, om det svar, du fik "giver mening." I dette tilfælde ved du det volumen falder, når isen smelter til flydende vand. Så hvis lydstyrken faldt, er du på det rigtige spor! Når man ser på antallet, blev det bestemt, at ca. 237 ml is smelter til ca. 218 ml flydende vand; så svaret "giver mening!"
En hurtig måde at konvertere is til vandvolumen på
Det er værd at huske den fulde procedure til beregning af mængder fra densiteter, men at bruge forholdet mellem is og vand er en hurtig måde at udføre denne beregning på.
Forholdet mellem tæthederne er simpelthen densiteten i en divideret med densiteten for den anden: Isens densitet er vandet 0,92. Ved hjælp af forholdet kan man simpelthen multiplicere isens volumen med 0,92, hvilket er konverteringsfaktoren for volumenet af is til flydende vand.
Bemærk, at man tidligere kunne have brugt dette forhold til hurtigt at beregne, at 1 kop is resulterer i 0,92 kopper flydende vand.
Generelt, ligesom eksemplet med is-vand-volumenkonvertering, kan du også bruge forhold til hurtig konvertering i andre situationer.
Tips
Vægt, masse og volumen
Alle disse udtryk, vægt, masse og volumen, har det, der kaldes "enheder". Hver enkelt fortæller os, hvilken type mængde der måles.
Vægt er en genstands kraft på grund af dens masse og den lokale tyngdekraktion, men masse er kun mængden af stof i et objekt. Objektets masse ændres kun, hvis nogen fysisk skærer en del af den ud af genstanden og tager den væk, men vægten af et objekt kan ændres, hvis nogen flytter den fra en dal til toppen af et bjerg.
Volumen er på den anden side den mængde fysisk plads, der er nødvendig til en vis masse.
Det er vigtigt at huske forskellene mellem disse mængder, så du kan sikre dig, at dine svar "giver mening!"