försök fånga catch java

Vad är vattentätheten? Spelar det någon roll vad temperaturen är? Hur kan du räkna ut densiteten av andra föremål och vätskor?

I den här guiden förklarar vi vattnets densitet, tillhandahåller ett diagram som du kan använda för att hitta densiteten för vatten vid olika temperaturer, och förklarar tre olika sätt att beräkna densiteten.

Vad är densiteten av vatten?

Densitet är massan per volymenhet av ett ämne. Vattnets densitet anges mest som 1 g/cm³, men nedan är densiteten av vatten med olika enheter.

Det är ingen slump att vatten har en densitet på 1. Densitet är massa dividerat med volym (ρ=m/v), och vatten användes som grund för att fastställa den metriska massaenheten, vilket betyder en kubikcentimeter (1 cm)³) vatten väger ett gram (1g).

Alltså 1g/1cm³= 1 g/cm³, vilket ger vattnet dess densitet som är lätt att komma ihåg. Men vattnets exakta densitet beror på både lufttrycket och temperaturen i området. Dessa variationer i densitet är dock mycket små, så om du inte behöver veta mycket exakta beräkningar eller experimentet äger rum i ett område med en extrem temperatur/tryck, kan du fortsätta att använda 1 g/cm³för vattentäthet. Du kan titta på diagrammet i nästa avsnitt för att se hur vattnets densitet förändras med temperaturen.

Observera att dessa vattendensitetsvärden endast gäller för rent vatten. Saltvatten (som haven) har en annan densitet som beror på hur mycket salt som är löst i vattnet. Havsvattentätheten är vanligtvis något högre än densiteten för rent vatten, cirka 1,02 g/cm³till 1,03 g/cm³.

Vattentäthet vid olika temperaturer

Nedan finns ett diagram som visar vattentätheten (i gram/cm³) vid olika temperaturer, från under vattnets fryspunkt (-22°F/-30°C) till dess kokpunkt (212°F/100°C).

Som du kan se i diagrammet har vatten bara en exakt densitet på 1 g/cm³vid 39,2°F eller 4,0°C. När du väl kommer under vattnets fryspunkt (32°F/0°C), vattnets densitet minskar pga is är mindre tät än vatten. Det är därför is flyter ovanpå vatten och när du lägger isbitar i ett glas vatten sjunker de inte bara rakt till botten.

Diagrammet visar också att, för det temperaturintervall som är typiskt för inomhusvetenskapslaboratorier (cirka 50°F/10°C till 70°F/21°C), är vattnets densitet mycket nära 1 g/cm³, vilket är anledningen till att det värdet används i alla utom de mest exakta densitetsberäkningarna. Det är inte förrän temperaturen är väldigt extrem åt det ena eller andra hållet (nära frysning eller kokning), som vattnets temperatur ändras så mycket att 1 g/cm³inte längre skulle vara acceptabelt korrekt.

relationssammansättning

Källa: USGS

Hur man beräknar densiteten av ett ämne

Så vet att du vet vad vattentätheten är vid olika temperaturer, men vad händer om du vill hitta densiteten för något som inte är vatten? Det är faktiskt ganska lätt att göra!

Du kan hitta densiteten för ett ämne genom att dividera dess massa med dess volym. Formeln för densitet är: ρ=m/v , med densitet representerad av symbolen ρ (uttalas 'rho').

Det finns tre huvudsakliga sätt att beräkna densiteten, beroende på om du försöker hitta densiteten för ett regelbundet format föremål, ett oregelbundet föremål eller en vätska, och om du har några specialverktyg som en hydrometer.

Beräkna densiteten för ett vanligt objekt

För vanliga föremål (de vars ytor är standardpolygoner, såsom kvadrater, rektanglar, trianglar, etc.) kan du beräkna massa och volym ganska enkelt. Massan av ett föremål är helt enkelt hur mycket det väger, och alla vanliga polygoner har en ekvation för att bestämma deras volym baserat på deras längd, bredd och höjd.

Säg till exempel att du har en rektangulär bit av aluminium som väger 865 g och har måtten 10 cm x 8 cm x 4 cm. Först skulle du hitta volymen av aluminiumbiten genom att multiplicera längden, bredden och höjden (vilket är ekvationen för volymen av en rektangel).

V = 10cm x 8cm x 4cm = 320 cm³

Därefter delar du massan med volymen för att få densitet (ρ=m/v).

vad är const i java

865g/320cm³= 2,7 g/cm³

Så densiteten av aluminium är 2,7 g/cm³, och detta gäller för alla bitar av (ren och fast) aluminium, oavsett storleken.

Beräkna densiteten för ett flytande eller oregelbundet föremål

Om föremålet har en oregelbunden form och du inte enkelt kan beräkna dess volym, du kan hitta dess volym genom att placera den i en graderad cylinder fylld med vatten och mäta volymen vatten som den tränger undan. Arkimedes princip säger att ett föremål förskjuter en volym vätska lika med dess egen volym. När du har hittat volymen använder du standardekvationen ρ=m/v.

Så om du hade en annan, oregelbunden bit av aluminium som vägde 550g och förträngde 204mL vatten i en graderad cylinder, då skulle din ekvation vara ρ = 550g/204mL = 2,7g/mL.

Om ämnet du försöker hitta densiteten för är en vätska kan du helt enkelt hälla vätskan i den graderade cylindern och se vad dess volym är, och sedan beräkna densiteten därifrån.

Beräkna densiteten hos en vätska med en hydrometer

Om du försöker beräkna densiteten hos en vätska kan du också göra det genom att använda ett instrument som kallas en hydrometer. En hydrometer ser ut som en termometer med en stor glödlampa i ena änden för att få den att flyta.

För att använda en sänker du bara försiktigt ner hydrometern i vätskan tills hydrometern flyter av sig själv. Ta reda på vilken del av hydrometern som är precis vid ytan av vätskan och läs av siffran på sidan av hydrometern. Det blir tätheten. Hydrometrar flyter lägre i mindre täta vätskor och högre i mer täta vätskor.

Sammanfattning: Vad är densiteten av vatten?

Vattentätheten är vanligtvis avrundad till 1 g/cm³eller 1000 kg/m³, såvida du inte gör mycket exakta beräkningar eller utför ett experiment i extrema temperaturer. Vattnets densitet ändras beroende på temperaturen, så om du gör ett experiment nära eller över vattnets kok- eller fryspunkt, måste du använda ett annat värde för att ta hänsyn till förändringen i densitet. Både ånga och is är mindre täta än vatten.

hur man bryter sig ur en while loop java

Ekvationen för densitet är ρ=m/v.

För att mäta densiteten av ett ämne kan du beräkna ett regelbundet format föremåls volym och fortsätta därifrån, mäta volymen av en vätska eller hur mycket vätska ett oregelbundet föremål tränger undan i en graderad cylinder, eller använda en hydrometer för att mäta en vätskas densitet.

Vad kommer härnäst?

Nu när du vet varför vattnets densitet är unik, men hur är det med dess andra egenskaper? Ta reda på varför vattnets specifika värme är speciell .

Letar du efter andra fysikrelaterade ämnen? Vi ska lära dig hur man beräknar acceleration med dessa tre viktiga formler och ge dig två enkla exempel på lagen om massans bevarande .

Vill du veta de snabbaste och enklaste sätten att konvertera mellan Fahrenheit och Celsius? Vi har dig täckt! Kolla in vår guide till de bästa sätten att konvertera Celsius till Fahrenheit (eller tvärtom).

Studerar du moln i din naturvetenskapsklass? Få hjälp att identifiera olika typer av moln med vår expertguide.

Skriver du ett forskningsuppsats för skolan men är inte säker på vad du ska skriva om? Vår guide till forskningspappersämnen har över 100 ämnen i tio kategorier så att du kan vara säker på att hitta det perfekta ämnet för dig.

urval sortera i java