Densitet av vatten är förhållandet mellan massan och volymen av vattnet vid rumstemperatur är 998,2 kg/m³. Densiteten av ett ämne definieras som mängden massa som finns i volymen av det givna ämnet.

För rent vatten är densiteten 1 g/cm ³ eller 1000 kg/m ³ . Rent vattens densitet varierar med temperaturen och når sin högsta punkt vid en temperatur på 4 °C, eller 1000 kg/m³.

Vattnets densitet är maximal vid 4 °C.

Vad är densiteten av vatten?

Termen densitet syftar på hur mycket volym (utrymme) ett föremål eller ämne upptar i förhållande till mängden material det innehåller (dess massa). Ett annat sätt att tänka på densitet är mängden massa per volymenhet. Ett föremål med hög densitet är solidt och kompakt. SI-enheten för densitet är kg/m³och g/cm³i CGS-systemet. Det är en inneboende egenskap hos materien.

Vattentätheten är 1 g/cm³vilket inte är en slump. Densitet är förhållandet mellan massan av materien och volymen som upptas av den som används för att beräkna densiteten av 1 g vatten som upptar 1 cm³volym. Dessutom påverkar lufttryck och atmosfärstemperatur hur tätt vatten faktiskt är.

modem vs router

Dessa skillnader i densitet är dock jämförelsevis små, så du kan fortsätta att använda 1 g/cm³för vattentäthet om du inte behöver göra mycket specifika beräkningar eller experimentet utförs i ett tillstånd med extrema temperaturer eller tryck.

Men vattentätheten för olika metriska system anges nedan:

Ämnet vars densitet är mindre än vatten flyter på vattnet och ämnet vars densitet är större än vatten sjunker i vattnet.

Bilden nedan visar tre behållare i den första behållaren, korkens densitet är mindre än vatten så den flyter på vattnet, i den andra behållaren är träets densitet nästan lika med vattnet så att den delvis blir nedsänkt i vattnet, och i den tredje behållaren, densiteten av kork är aluminium är större än vatten så det sjunker i vattnet.

Tänk på att dessa vattendensitetssiffror endast gäller för rent vatten. Densiteten av saltvatten (som haven) varierar beroende på hur mycket salt som är löst i vattnet. Havsvattentätheten ligger normalt mellan 1,02 g/cm³och 1,03 g/cm³, vilket är något större än densiteten för rent vatten.

Vattens egenskaper

Vatten är en konstig vätska, det är den viktigaste vätskan för människors överlevnad. Olika egenskaper hos vatten diskuteras nedan,

Formel för vattentäthet

Vattnets densitet beräknas med formeln för normal densitet,

D = M/V

var,
D är vattnets densitet
M är vattnets massa
I är vattnets volym

Vi vet det,

Vid rumstemperatur, om volymen vatten är 1 ml, observeras dess massa som 0,995 gram. Nu är vattnets densitet,

D = massa/volym

= 0,995/1
= 0,995 g/ml = 0,995 g/cm³

Lära sig mer om Densitet och Vattens struktur och egenskaper

Hur beräknar man vattentätheten?

En graderad cylinder används för att beräkna vattnets densitet. En tom cylinder tas och vägs på en maskin. Detta ger oss massan av en tom graderad cylinder, det vill säga m.

Nu fylls den erforderliga mängden vatten i cylindern och den vägs igen. Detta ger oss massan av den fyllda graderade cylindern, det vill säga m'.

Nu skulle skillnaden mellan de beräknade massorna ge oss vattenmassan. Således,

Vattenmassa (M) = m’ – m

Vattenvolymen (V) hittas med hjälp av markeringen på cylindern. Det visar sig att vattenvolymen är nästan lika med dess massa.

Så, med hjälp av formeln för densitet får vi,

ρ = Vattenmassa/Vattnets volym

p = M/V [eftersom massa (M) och volym (V) är nästan lika]

p = 1 g/ml

Man drar slutsatsen att vattnets densitet är ett konstant värde, det vill säga 1 g/ml eller 1 g/cm ³ .

Densitet av vatten vid rumstemperatur

Vid rumstemperatur, dvs vid en temperatur på 20 °C till 25 °C, är vattnets densitet 0,9982 g/cc, eller 998,2 kg/m³. Vattnets massa är nästan lika med dess volym vid rumstemperatur och vattnet förblir i flytande form vid rumstemperatur. Havsvatten har olika salt och mineraler lösta i sig, så dess densitet är något högre än normalt vatten. Normalt är densiteten av havsvatten cirka 1027 kg/m³.

Faktorer som påverkar densiteten av vatten

Ett antal faktorer kan påverka ett ämnes densitet. Några av de faktorer som påverkar vattentätheten listas nedan:

Vattnets densitet är cirka 1 gram per kubikcentimeter (1 g/cm³).

• Även om förhållandet beskrivs som icke-linjärt och unimodal snarare än monotont, är det temperaturberoende.
• Flytande vatten tenderar att bli tätare när det kyls från rumstemperatur, men man tror att rent vatten når sin maximala densitet vid cirka 4 °C och från 4 °C till 0 °C ökar vattnets densitet, och detta beteende kallas det anomala vattnets beteende.
• När den svalnar mer har den en tendens att expandera och bli mindre tät. Vatten är alltså en märklig vätska som blir tätare till en specifik punkt vid kylning och sedan börjar expandera vid ytterligare kylning.

Densitet av vatten vid olika temperaturskalor

Följande diagram visar densiteten av vatten (i gm/cm³) vid olika temperaturvärden (i °C)

Som det observeras har vatten en densitet exakt lika med 1 gm/cm³endast vid 4 °C. Det har också observerats att vattnets densitet minskar med ökningen av temperaturen. Is har en lägre densitet än vatten, vilket gör att vattnets densitet minskar. Detta är anledningen till att is flyter ovanpå vattnet och varför isbitar inte bara faller till botten av ett glas vatten när du lägger dem i det.

Onormal expansion av vatten

Vatten beter sig anomalt vid uppvärmning, dvs dess expansion är inte linjär. Dess densitet ökade först från 0 °C till 4 °C och sedan började den minska efter det när dess volym började öka.

Nu är det uppenbart att dess densitet är maximal vid 4 °C

Vattnets maximala densitet är vid 4°C vilket är 1g/cm³eller 1000 kg/m³.

Densitet kontra temperatur

Eftersom dess densitet ändras med temperaturen, saknar vattnet en absolut densitet. Den flytande formen har en större densitet än den fasta formen. För att lära dig hur densiteten varierar med temperaturen, titta på grafen över densitet kontra temperatur som visas nedan.

Vattentäthet Maximalt vid 4 °C?

Vatten är en konstig vätska och beter sig onormalt. Vattnets densitet är maximal vid 4 °C och detta kan förklaras som,

• När vattnet fryser kommer dess partiklar nära tills de når sin maximala densitet vid 4°C vid denna temperatur är vattnet endast i flytande tillstånd.
• Efter detta ytterligare sänker temperaturen vattnet tenderar att frysa och få ett fast tillstånd.
• Man kan tro att fast vatten skulle vara tätare men när vattnet började frysa får det en burliknande struktur som så småningom ökar vattnets volym och detta är anledningen till att is flyter på vattnet.
• Nu som vi vet om volymen ökar minskar densiteten. Sålunda minskar vattnets densitet efter 4°C.

Så det är tydligt att vattentätheten är maximal vid 4°C

Kolla upp: Vattentrycksformel

Experiment med vattentäthet

För att förstå mer om vattnets densitet, hur det beter sig och jämföra det med andra ämnen. Låt oss utföra aktiviteten som nämns nedan:

Ta en liten mängd av vissa vätskor som är trögflytande som vatten t.ex. Flytande tvål, mjölk, sockersirap, honung, etylalkohol och olivolja i ett provrör. Blanda dem väl så att vart och ett av ämnena inte kan observeras tydligt.

Låt det nu stå i några timmar så att lagret av varje ämne lägger sig på en viss nivå som visas nedan:

Nu har det observerats att olika ämnen har olika densitet. Detta innebär att varje ämne väger olika för samma volym. Eftersom deras vikt varierar tenderar tyngre ämnen att lägga sig i botten, som honung, och sockersirap och lättare material som olivolja och etylalkohol tenderar att flyta på toppen.

Densitet av vanliga vätskor

Olika vätskor har olika densiteter eftersom de har olika massor för en fast volym av vätskan. Tabellen som diskuteras nedan berättar för oss densiteten av olika vätskor vid rumstemperatur.

pete davidson

Läs mer,

• Pascals lag
• Bärighet
• Bernoullis princip

Lösta exempel på vattendensitet

Exempel 1: Beräkna vattentätheten om vikten av den tomma mätcylindern är 10,2 g och den för den fyllda är 20 g.

Lösning:

Vi har,

m' = 20

m = 10,2

Beräkna massan av vatten.

M = m’ – m

M = 20 – 10,2

M = 9,8 g

Så, volym (V) = 9,8 ml

Med hjälp av formeln vi får,

p = M/V

= 9,8/9,8

= 1 g/ml

Exempel 2: Beräkna massan på den fyllda graderade cylindern om vattenmassan är 5 g och massan på den tomma cylindern är 15 g.

Lösning:

Vi har,

M = 5

m = 15

Med hjälp av formeln vi har,

M = m’ – m

m' = M + m

m' = 5 + 15

m' = 20 g

Således är den erforderliga massan av fylld graderad cylinder 20 g.

Kolla upp: Skillnaden mellan densitet och specifik vikt

Vattentäthet – Vanliga frågor

Vattnets densitet är maximal vid vilken temperatur?

Vattnets densitet är maximal vid 4°C eller vid 39°F.

Vad är vattentätheten?

Densitet av ett ämne definieras som massan av det ämnet fördelat över en volymenhet. Det betecknas med symbolen rho (ρ). Dess standardmåttenhet är kilogram per kubikmeter (kg/m³) och dimensionsformeln ges av [M¹L^-3T⁰].

Varför är vattentätheten mer än is?

Vattnets densitet är mer än isens densitet eftersom vattnet bildar is ökar dess volym när det bildar en burliknande struktur

Varför flyter is i vattnet?

Vid cirka 4° Celsius har vattnet sin högsta densitet. Is flyter eftersom den har lägre densitet än flytande vatten. Vid frysning minskar istätheten med cirka 9 %.

Hur påverkar temperaturen vattnets densitet?

Vattnets densitet ändras med temperaturen. Den ökar när vattnet kyls ner till 4°C och minskar när temperaturen går antingen över eller under denna punkt. Till exempel, vid 100°C är densiteten cirka 958,4 kg/m³ och vid -30°C är den cirka 983,854 kg/m³​.

Varför har vattnets densitet ett maximum vid 4°C?

Vid cirka 4°C når vattnet sin maximala densitet på grund av en balans mellan konkurrerande molekylära krafter. Under denna temperatur börjar vattnet expandera när det förbereder sig för att frysa, vilket är anledningen till att is flyter på flytande vatten.

Påverkar närvaron av salter och mineraler vattnets densitet?

Ja, vattentätheten kan öka med närvaron av lösta salter, mineraler och andra ämnen. Havsvatten, till exempel, är tätare än sötvatten, med typiska densiteter runt 1027 kg/m³ vid ytan på grund av salthalten.

Vad är densiteten av havsvatten?

Havsvattentätheten, vid ytan 1027 kg/m³ungefär.

Vad är densiteten för vatten vid rumstemperatur?

Densiteten för vatten vid rumstemperatur är 998,2 kg/m³.