Щільність води – співвідношення маси та об’єму води при кімнатній температурі дорівнює 998,2 кг/м³. Щільність будь-якої речовини визначається як кількість маси, що міститься в одиниці об’єму даної речовини.

Для чистої води щільність становить 1 г/см ³ або 1000 кг/м ³ . Щільність чистої води змінюється залежно від температури і досягає найвищої точки при температурі 4 °C, або 1000 кг/м³.

Щільність води максимальна при 4 °С.

Що таке щільність води?

Термін щільність означає, який об’єм (простір) займає предмет або речовина по відношенню до кількості матеріалу, який він містить (її маси). Інший спосіб уявлення про щільність - це кількість маси на одиницю об'єму. Об'єкт з високою щільністю твердий і компактний. Одиницею густини в СІ є кг/м³і г/см³в системі РГК. Це внутрішня властивість матерії.

Щільність води 1 г/см³що не є випадковістю. Щільність – це відношення маси речовини до її об’єму, що використовується для обчислення густини 1 г води, яка займає 1 см.³обсяг. Крім того, тиск повітря та атмосферна температура також впливають на те, наскільки насправді щільна вода.

додати в масив java

Однак ці відмінності в щільності порівняно невеликі, тому ви можете продовжувати використовувати 1 г/см³для щільності води, якщо вам не потрібно виконувати дуже специфічні розрахунки або експеримент проводиться в умовах екстремальних температур або тиску.

Однак щільність води для різних метричних систем наведена нижче:

Речовина, густина якої менша за воду, плаває на воді, а речовина, густина якої більша за воду, тоне у воді.

На зображенні нижче показано три контейнери: у першому контейнері щільність пробки менша за воду, тому він плаває на воді, у другому контейнері щільність деревини майже дорівнює щільності води, тому він частково занурюється у воду, а в третьому контейнері щільність алюмінію більша, ніж вода, тому він тоне у воді.

Майте на увазі, що ці цифри густини води стосуються лише чистої води. Щільність солоної води (як і океанів) змінюється залежно від того, скільки солі розчинено у воді. Щільність морської води зазвичай становить 1,02 г/см³і 1,03 г/см³, що дещо перевищує густину чистої води.

Властивості води

Вода — дивна рідина, найважливіша рідина для виживання людей. Різні властивості води обговорюються нижче,

Формула щільності води

Густина води розраховується за формулою нормальної густини,

D = M/V

де,
Д це густина води
М це маса води
IN є об’ємом води

ми це знаємо,

При кімнатній температурі, якщо об’єм води становить 1 мл, то її маса дорівнює 0,995 грама. Тепер густина води становить

D = маса/об'єм

= 0,995/1
= 0,995 г/мл = 0,995 г/см³

Дізнайтеся більше про Щільність і Будова і властивості води

Як розрахувати щільність води?

Для обчислення густини води використовують градуйований циліндр. Беруть порожній циліндр і зважують на машині. Це дає нам масу порожнього градуйованого циліндра, тобто m.

Тепер у циліндр наливають необхідну кількість води і знову зважують. Це дає нам масу заповненого градуйованого циліндра, тобто m’.

Тепер різниця між обчисленими масами дасть нам масу води. Таким чином,

Маса води (M) = m’ – m

Об’єм води (V) знаходять за позначкою на циліндрі. Виявилося, що об’єм води майже дорівнює її масі.

Отже, використовуючи формулу для густини, ми отримуємо,

ρ = маса води/об’єм води

ρ = M/V [оскільки маса (M) і об'єм (V) майже рівні]

ρ = 1 г/мл

Зроблено висновок, що густина води є постійною величиною, тобто 1 г/мл або 1 г/см ³ .

Щільність води при кімнатній температурі

При кімнатній температурі, тобто при температурі від 20 °C до 25 °C, щільність води становить 0,9982 г/см3, або 998,2 кг/м3.³. Маса води майже дорівнює її об’єму при кімнатній температурі, і вода залишається в рідкому стані при кімнатній температурі. Морська вода містить різні солі та мінерали, розчинені в ній, тому її густина трохи вища, ніж у звичайної води. Зазвичай щільність морської води становить приблизно 1027 кг/м³.

Фактори, що впливають на щільність води

На щільність речовини може впливати ряд факторів. Деякі з факторів, які впливають на щільність води, перераховані нижче:

Щільність води становить приблизно 1 грам на кубічний сантиметр (1 г/см³).

• Хоча залежність описується як нелінійна та унімодальна, а не монотонна, вона залежить від температури.
• Рідка вода має тенденцію ставати щільнішою, коли охолоджується від кімнатної температури, однак вважається, що чиста вода досягає максимальної щільності приблизно за 4 °C, а від 4 °C до 0 °C щільність води збільшується, і така поведінка називається аномальною поведінка води.
• Коли він охолоджується, він має тенденцію розширюватися та ставати менш щільним. Таким чином, вода є дивною рідиною, яка стає щільнішою до певної точки при охолодженні, а потім починає розширюватися при подальшому охолодженні.

Щільність води в різних температурних шкалах

У наступній таблиці показано щільність води (у г/см³) при різних значеннях температури (в °C)

Як видно, густина води дорівнює точно 1 г/см³тільки при 4°C. Крім того, було помічено, що щільність води зменшується з підвищенням температури. Лід має меншу щільність, ніж вода, що спричиняє падіння щільності води. Ось чому лід плаває над водою і чому кубики льоду не просто падають на дно склянки з водою, коли ви їх туди кладете.

Аномальне розширення води

Вода при нагріванні поводиться аномально, тобто її розширення не є лінійним. Його щільність спочатку зросла від 0 °C до 4 °C, а потім почала зменшуватися, коли його об’єм почав збільшуватися.

Тепер видно, що його щільність максимальна при 4 °C

Максимальна щільність води при 4°C становить 1 г/см³або 1000 кг/м³.

Щільність проти температури

Оскільки її щільність змінюється з температурою, вода не має абсолютної щільності. Рідка форма має більшу щільність, ніж тверда форма. Щоб дізнатися, як щільність змінюється залежно від температури, подивіться на графік залежності щільності від температури, показаний нижче.

Щільність води Максимальна при 4 °C?

Вода є дивною рідиною і поводиться аномально. Щільність води є максимальною при 4 °C, і це можна пояснити так:

• Коли вода замерзає, її частинки наближаються, доки вони не досягнуть своєї максимальної щільності при 4°C при цій температурі вода знаходиться лише в рідкому стані.
• Після подальшого зниження температури вода прагне замерзнути і набути твердого стану.
• Можна подумати, що тверда вода буде щільнішою, але коли вода починає замерзати, вона набуває структуру, схожу на клітку, що з часом збільшує об’єм води, і це є причиною, чому лід плаває на воді.
• Тепер, як ми знаємо, якщо обсяг збільшується, щільність зменшується. Так, після 4°С густина води зменшується.

Отже, зрозуміло, що густина води максимальна при 4°C

перевірити: Формула тиску води

Експеримент із густиною води

Щоб краще зрозуміти щільність води, її поведінку та порівняти її з іншими речовинами. Давайте виконаємо наведену нижче дію:

Візьміть невелику кількість деяких рідин, в’язких як вода, напр. Рідке мило, молоко, цукровий сироп, мед, етиловий спирт і оливкова олія в пробірці. Добре перемішайте їх, щоб не було чітко видно кожну з речовин.

Тепер залиште на кілька годин, щоб шар кожної речовини осів на певному рівні, як показано нижче:

Тепер було помічено, що різні речовини мають різну щільність. Це означає, що кожна речовина має різну вагу для того самого об’єму. Оскільки їх вага різниться, більш важкі речовини, як мед, зазвичай осідають на дні, а цукровий сироп і легші речовини, як оливкова олія та етиловий спирт, мають тенденцію плавати вгорі.

Щільність звичайних рідин

Різні рідини мають різну щільність, оскільки вони мають різну масу для фіксованого об’єму рідини. Таблиця, наведена нижче, говорить нам про щільність різних рідин при кімнатній температурі.

Детальніше,

• Закон Паскаля
• Плавучість
• Принцип Бернуллі

Розв’язані приклади на густину води

Приклад 1. Обчисліть густину води, якщо маса порожнього градуйованого циліндра 10,2 г, а наповненого 20 г.

рішення:

Ми маємо,

m’ = 20

m = 10,2

Обчисліть масу води.

M = m’ – m

М = 20 – 10,2

М = 9,8 г

Отже, об'єм (V) = 9,8 мл

Використовуючи отриману формулу,

ρ = M/V

= 9,8/9,8

= 1 г/мл

Приклад 2. Обчисліть масу наповненого градуйованого циліндра, якщо маса води 5 г, а маса порожнього циліндра 15 г.

рішення:

Ми маємо,

М = 5

m = 15

Використовуючи формулу, яку ми маємо,

M = m’ – m

m’ = M + m

m’ = 5 + 15

m’ = 20 г

Таким чином, необхідна маса заповненого градуйованого циліндра становить 20 г.

перевірити: Різниця між щільністю та питомою вагою

Щільність води – поширені запитання

При якій температурі густина води максимальна?

Щільність води максимальна при 4°C або 39°F.

Яка густина води?

Щільність речовини визначається як маса цієї речовини, розподілена в одиниці об’єму. Позначається символом rho (ρ). Його стандартною одиницею вимірювання є кілограми на кубічний метр (кг/м³), а розмірна формула задана [М¹Л^-3Т⁰].

Чому густина води більша, ніж густина льоду?

Щільність води більша, ніж щільність льоду, тому що коли вода утворює лід, її об’єм збільшується, оскільки вона утворює клітинну структуру

Чому лід плаває у воді?

Вода має найвищу щільність приблизно при 4°С. Лід плаває, тому що він має меншу щільність, ніж рідка вода. При замерзанні щільність льоду зменшується приблизно на 9%.

Як температура впливає на густину води?

Щільність води змінюється з температурою. Він збільшується, коли вода охолоджується до 4°C, і зменшується, коли температура стає вище або нижче цієї точки. Наприклад, при 100°C щільність становить приблизно 958,4 кг/м³, а при -30°C – приблизно 983,854 кг/м³​.

Чому густина води має максимум при 4°С?

Близько 4°C вода досягає максимальної щільності завдяки балансу конкуруючих молекулярних сил. Нижче цієї температури вода починає розширюватися, коли вона готується замерзнути, тому лід плаває на рідкій воді.

Чи впливає наявність солей і мінералів на густину води?

Так, щільність води може збільшуватися за наявності в ній розчинених солей, мінералів та інших речовин. Морська вода, наприклад, щільніша за прісну, з типовою щільністю близько 1027 кг/м³ на поверхні через вміст солі.

Яка щільність морської води?

Щільність морської води на поверхні 1027 кг/м³приблизно.

Яка густина води при кімнатній температурі?

Густина води при кімнатній температурі 998,2 кг/м³.