Як визначити щільність води.

Вода є одним з ключових сполук на землі. Багато вчених вважають, що в ній зародилося життя. Вона унікальна. Наприклад, це єдина рідина, яка стискається при пониження температура, а це дуже важлива особливість. Деякі її властивості є аномальними. Значення теплоємності, поверхневого натягу, в'язкості вражають. Одне з найцікавіших особливостей спостерігається в зміна щільності.
Вам знадобиться
  • Довідник фізичних величин, калькулятор.
Інструкція
1
Отже, всім давно не секрет, що щільність речовини, будь то рідина або тверде агрегатний стан, можна обчислити, як маса поділена на обсяг. Тобто, для того, щоб експериментально визначити щільність звичайної рідкої води, потрібно: 1) Взяти мірний циліндр, зважити его.2) Налити в нього воду, зафіксувати займаний нею обсяг .3) Зважити циліндр з водой.4) Вирахувати різниця мас, отримавши при цьому масу води .5) Розрахувати щільність за відомою формулою
2
Проте вчені помітили, що значення щільності відрізняються при різних температурах. Але найдивовижніше те, за яким законом відбувається зміна. До сих пір над цим феноменом ламають голову вчені всього світу. Ні хто не може розгадати таємницю, та відповісти на питання: "Чому значення щільності при нагрівання від 0 до 3,98 збільшується, а після 3,98 зменшується?" Пару років тому японський фізик Масакадзу Мацумото припустив модель будови молекул води. Відповідно до цієї теорії, у воді утворюються якісь багатокутні мікроутворень - вітріти, які в свою чергу, переважають над явищем подовження водневих зв'язків і стискають молекули води. Однак, ця теорія досі не підтверджена експериментально. Графік залежності щільності від температури представлений нижче. Щоб скористатися ним потрібно: 1) Знайти потрібне вам значення температури на відповідній осі.2) Опустити перпендикуляр на графік. Відзначити точку перетину прямої і функціі.3) З вийшла точки провести лінію, паралельну осі температури, на вісь щільності. Точка перетину і є шукана велічіна.Прімер: Нехай температура води 4 градусам, тоді щільність , після побудови, виявляється рівною 1 г/см ^ 3. Обидва ці значення є наближеними.
3
Для визначення більш точного значення щільності, потрібно скористатися таблицею. Якщо там немає даних при потрібному вам значення температури, то: 1) Знайдіть значення, між якими знаходиться шукане. Для кращого розуміння, розглянемо відразу на прикладі. Нехай потрібна щільність води при температурі 65 градусів. Вона знаходиться між 60 і 70.2) Накресліть координатну площину. Задайте вісь абсциси як температуру, вісь ординат, як щільність . Відзначити на графіку відомі вам точки (А і B). З'єднайте їх прямой.3) Опустіть перпендикуляр з потрібного вам значення температури на відрізок отриманий вище, відзначте її як точка С.4) Відзначте точки D, E, F, як показано на графіке.5) Тепер чітко видно, що трикутники ADB і AFC є подібними. Тоді справедливо співвідношення: AD/AF = DB/EF, следовательно:(0,98318-0,97771)/(0,98318-х)=(70-60)/(65-60);0,00547/(0,98318-х)=21,96636-2х=0,00547х=0,980445Соответственно щільність води при 65 градусах дорівнює 0,980445 г/см ^ 3Данний метод знаходження значення, називається методом інтерполяції.
Зверніть увагу
Звертайте увагу на розмірності.
Корисна порада
Акуратно виробляєте всі розрахунки. Пам'ятайте, що дані в цій таблиці дані для звичайної води. У солоної води щільність більше.