Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Sådan beregnes væskevolumen

Det er normalt ret let at beregne væskemængden i en beholder med en regelmæssig form, f.eks. En cylinder eller terning. Alt hvad du skal gøre er at bruge den passende matematiske ligning til at beregne kapaciteten på beholderen, derefter måle væskens niveau og foretage den nødvendige justering. Det er mere udfordrende, når beholderen ikke har en regelmæssig form, og det er de fleste af dem. Udfordringen forsvinder, hvis du dog kender væskens densitet. Alt hvad du skal gøre er at veje beholderen og væsken, trække beholderens vægt og bruge væskens densitet til at udlede dit svar.

TL; DR (for lang; ikke læst)

Du kan beregne en væskes volumen ud fra dens vægt, hvis du kender væskens densitet. Du kan normalt slå op densitet i en tabel. Hvis du har en løsning, skal du kende de relative andele af opløst og opløsningsmiddel for at beregne dens densitet.
Definition af densitet

Forskere definerer massefylden (∂) af et fast stof, væske eller gas som masse (M) af stoffet pr. volumenhed (V). I matematiske termer er dette:

∂ \u003d M /V

Du bestemmer stoffets masse ved at veje det. Dette kan forårsage en vis forvirring, fordi vægt og masse er forskellige mængder. Masse er et mål på mængden af stof, mens vægt er et mål for tyngdekraften. Det er dog almindeligt at bruge kilogram, gram eller pund til både vægt og masse, og dette skyldes, at for jordbundne genstande ændres forholdet mellem masse og vægt ikke. Dette er ikke sandt for objekter i rummet, men få videnskabsmænd har mulighed for at foretage målinger i rummet.
Find en væskes densitet

I mange tilfælde kan du slå op til en væskedensitet i en tabel. Nogle er lette at huske. For eksempel er vandtætheden 1 g /ml, hvilket svarer til 1.000 kg /m 3, selv om værdien i kejserlige enheder er lidt mindre mindeværdig: 62,43 lb /cu ft. Andre tætheder, såsom dem af acetone, alkohol eller benzin, er let tilgængelige.

Hvis du har en opløsning, skal du kende de relative koncentrationer af opløsningsmiddel og opløst stof for at beregne dens densitet. Du bestemmer dette ved at veje opløsningen, før du tilsætter det til opløsningsmidlet. Hvis du ikke kender proportioner, kan du ikke beregne densitet og derfor ikke kunne aflede volumen af løsningen ved blot at veje den.
Procedure for beregning af volumen

Fordi du har brug for at vide vægten af væsken uafhængig af vægten af beholderen, du har brug for en anden beholder til at holde væsken, mens du vejer den første.

  1. Vej beholderen

    Det bedre at veje beholderen, før du tilsætter væsken i stedet for at hælde væsken ud og veje den. Små væskemængder kan klamre sig fast på siderne af beholderen og vil være en del af vægten, hvis du bruger den anden metode. Denne lille unøjagtighed kan være betydelig, når man vejer meget små mængder.

  2. Vægt væsken

    Hæld væsken i beholderen, og registrer beholderens vægt plus væsken. Trækk beholderens vægt for at få væskens vægt.

  3. Beregn volumen

    Slå op eller beregn væskens densitet, bestemm derefter væskens volumen ved at dele væskens masse ved densiteten.

    ∂ \u003d M /V, så V \u003d M /∂

    Sørg for at udtrykke densitet i enheder, der er kompatible med massen. For eksempel, hvis du måler masse i gram, udtrykkes densitet i gram /ml, men hvis du måler masse i kg, udtrykkes densitet i kg /kubikmeter.