Inhalt
- Was ist die Volumendichte?
- Berechnung des Eisvolumens
- Ein schneller Weg, um Eis in Wasservolumen umzuwandeln
- Tipps
- Gewicht, Masse und Volumen
Es ist ein heißer Sommertag und Sie möchten sich ein schönes Glas Limonade zubereiten. Wenn Sie Ihrem Getränk etwas Eis hinzufügen, läuft die Limonade über! Aber Ihr Freund, der seinem Getränk vor dem Einfüllen der Limonade Eis beigegeben hat, hat keine Leckagen, selbst wenn das Eis im Getränk schmilzt.
Um dieses Phänomen zu verstehen, müssen Sie verstehen, wie sich die Dichte des Wassers mit der Temperatur ändert.
Was ist die Volumendichte?
Um zu verstehen, wie ein Volumenverhältnis von Eis zu Wasser berechnet wird, können Sie fragen: "1 Tasse Eis entspricht wie viel Wasser?" Um diese Frage zu beantworten, müssen Sie die Dichte verstehen.
Die Volumendichte von Wasser beschreibt die Wassermasse, die in einer Volumeneinheit lebt. Die Dimensionen der Volumendichte sind daher Masse pro Volumeneinheit. Die Einheiten können Gramm pro Einheit Milliliter (g / ml), kg pro Einheit Liter (kg / l) oder jede andere Masseneinheit pro Volumeneinheit sein. Die Dichte von flüssigem Wasser ist wirklich leicht zu merken: Es ist 1 g / ml.
Berechnung des Eisvolumens
Wasser ist eigentlich eine sehr ungewöhnliche Substanz, weil festes Wasser (Eis genannt) ist weniger dicht als flüssiges Wasser. Die Dichte des Eises beträgt 0,92 g / ml. Wenn Sie also ein Gramm Wasser entnehmen und in den Gefrierschrank geben, hat sich das Volumen des Eises beim Herausnehmen vergrößert und es nimmt mehr Platz ein als wenn es flüssig wäre.
Umgekehrt (erinnern Sie sich an die Limonade von früher), wenn Sie mit einem Getränk mit ein paar Eiswürfeln beginnen und diese schmelzen, bleibt der Wasserstand in der Tasse tatsächlich gleich, da das schwimmende Eis nur so viel Platz einnimmt wie es ist eingetauchte Portion tat, sobald es geschmolzen ist.
Aber was ist, wenn Sie eine feste Tasse Eis haben? Wie viele Tassen Wasser haben Sie, wenn das Eis schmilzt?
Beginnen Sie mit der Umrechnung von US-Bechern in Milliliter: 1 US-Becher = 236,588 ml, um die bekannte Dichte in Einheiten von Gramm pro Milliliter zu verwenden. Multiplizieren Sie nun das Volumen in Millilitern mit der Dichte des Eises, um die Gramm Wasser zu erhalten, die sich nicht ändern, wenn sich die Temperatur des Wassers ändert.
Daher beträgt die Masse des Wassers 236,588 ml mal 0,92 g / ml = 217,661 g Wasser. Um das Volumen von 217,661 g flüssigem Wasser zu berechnen, dividieren Sie einfach die Gramm Wasser durch die Dichte des flüssigen Wassers: 217,661 g / (1 g / ml) = 217,661 ml oder etwa 0,92 Tassen Wasser.
Eine wirklich gute Möglichkeit, Ihre Arbeit zu überprüfen, besteht darin, zu überprüfen, ob die Antwort "sinnvoll" ist. In diesem Fall wissen Sie das Das Volumen nimmt ab, wenn das Eis zu flüssigem Wasser schmilzt. Wenn also die Lautstärke abnimmt, sind Sie auf dem richtigen Weg! Bei Betrachtung der Zahlen wurde festgestellt, dass ungefähr 237 Milliliter Eis zu ungefähr 218 Milliliter flüssigem Wasser schmilzt; also die antwort "macht sinn!"
Ein schneller Weg, um Eis in Wasservolumen umzuwandeln
Es lohnt sich, sich an die vollständige Prozedur zur Berechnung des Volumens aus der Dichte zu erinnern, aber die Verwendung des Verhältnisses von Eis zu Wasser ist eine schnelle Methode, um diese Berechnung durchzuführen.
Das Verhältnis der Dichten ist einfach die Dichte des einen geteilt durch die Dichte des anderen: Die Dichte von Eis zu Wasser beträgt 0,92. Mit dem Verhältnis kann man einfach das Volumen des Eises mit 0,92 multiplizieren, was der Umrechnungsfaktor für das Volumen von Eis zu flüssigem Wasser ist.
Beachten Sie, dass Sie dieses Verhältnis früher möglicherweise verwendet haben, um schnell zu berechnen, dass 1 Tasse Eis 0,92 Tassen flüssiges Wasser ergibt.
Im Allgemeinen können Sie, genau wie beim Beispiel der Volumenumrechnung von Eis zu Wasser, Verhältnisse auch in anderen Situationen für eine schnelle Umrechnung verwenden.
Tipps
Gewicht, Masse und Volumen
Alle diese Begriffe, Gewicht, Masse und Volumen, haben sogenannte "Einheiten". Jeder sagt uns, welche Art von Größe gemessen wird.
Gewicht ist die Kraft eines Objekts aufgrund seiner Masse und der lokalen Erdbeschleunigung, aber Masse ist nur die Materiemenge in einem Objekt. Die Masse des Objekts ändert sich nur, wenn jemand einen Teil davon physisch vom Objekt abschneidet und wegnimmt. Das Gewicht eines Objekts kann sich jedoch ändern, wenn jemand es von einem Tal auf die Spitze eines Berges bewegt.
Volumen ist andererseits die Menge an physischem Raum, die für eine gewisse Menge an Masse benötigt wird.
Es ist wichtig, die Unterschiede zwischen diesen Mengen zu berücksichtigen, damit Sie sicherstellen können, dass Ihre Antworten "sinnvoll sind!"