Расчет массы и объема тела по его плотности: объяснение и примеры

Чему равен вес тела?

Чему равен вес тела, массой 10 кг?

Для нахождения значения веса указанного тела, необходимо использовать формулу: P = mт * g.Постоянные и переменные: mт — масса указанного тела (mт = 10 кг); g — ускорение свободного падения (g = 9,81 м/с 2 ).Вычисление: P = mт * g = 10 * 9,81 = 98,1 Н.Ответ: Вес указанного тела составляет 98,1 Н.

Знаешь ответ? Как написать хороший ответ? Будьте внимательны!

Копировать с других сайтов запрещено. Стикеры и подарки за такие ответы не начисляются. Используй свои знания. :)Публикуются только развернутые объяснения. Ответ не может быть меньше 50 символов!

Читать подробнее: Чему равен вес тела, массой 10 кг?

Сколько человек весит под водой?

Жидкость — Это 40-70% веса нашего тела. Причем, в мужчинах жидкости «содержится» больше, чем в женщинах. Если вы весите 68 кг и вы мужчина — то жидкости в вас может быть от 34 до 48 кг. Если вы женщина с тем же весом — то чуть меньше — от 27 до 41 кг воды.

Исключите углеводы — вода будет уходить, поскольку начнет расходоваться гликоген, запасенный в мышцах. Будете есть много соленого, вода будет задерживаться. Жидкость теряется ночью (до 1,4 кг за ночь), поэтому рекомендуется взвешиваться именно по утрам. В это время вы весите меньше всего.

Как найти вес тела формула?

По какой формуле можно определить вес тела? Формула, по которой определяется вес тела, записывается следующим образом: Р=mg, где Р-вес тела, m-масса тела, g-ускорение свободного падения. При решении задач, когда не требуется большой точности, g~9,8 Н/кг округляют до 10 Н/кг. Знаешь ответ? Как написать хороший ответ? Будьте внимательны!

Читать подробнее: По какой формуле можно определить вес тела?

Как посчитать вес тела в жидкости?

Вес тела,полностью погружённого в жидкость,в 2 раза меньше веса этого тела в воздухе.Сравните плотность тела и плотность жидкости. Вес тела в жидкости равен разнице двух прямо противоположных сил: силы тяжести и силы Архимеда.Fт = m*g, где m — масса тела (m = ρт*V, ρт — плотность тела, V — объем тела), g — ускорение свободного падения.Fa = ρж*g*V, где ρж — плотность жидкости.Вес тела в воздухе:Р1 = Fт = ρт*V*g.Вес тела в жидкости:Р2 = Fт — Fa = ρт*V*g — ρж*g*V.Так как Р1/Р2 = 2, тоρт*V*g/(ρт*V*g — ρж*g*V) = 2;ρт/(ρт — ρж) = 2;ρт = 2ρт — 2ρж;ρт = 2ρж.

Читать подробнее: Вес тела,полностью погружённого в жидкость,в 2 раза меньше веса этого тела в воздухе.Сравните плотность тела и плотность

Как найти массу тела в жидкости?

Вы замечали, что предметы в воде становятся легче? Существует много сказок и легенд, когда смекалистые герои поднимали вещи, которые на суше поднять было невозможно. Мы знаем, что сила тяжести не изменяется, но вес тела может зависеть от множества причин. Когда тело погружается в воду, его сила тяжести не изменяется, но появляется новая сила (открытая Архимедом), которая уменьшает вес этого тела.

Вес тела в воздухе: P = mg, Вес тела направлен вниз.Архимедова сила: F А = m ж ⋅ g, Сила направлена вверх.Вес тела в жидкости: P 1 = P − F А = mg − m ж g, Результирующая сил $1$ и $2$.

Тело, погружённое в жидкость, уменьшается в весе пропорционально весу вытесненной жидкости. Пример: определить, сколько весит в воде стеклянная пластина объёмом $1,5$ дм³.

Дано	Решение
V = 1,5 д м 3 = 0,0015 м 3 ρ ж = 1000 кг / м 3 ρ т = 2600 кг / м 3 g = 9, 8 Н / кг _	P 1 = m т g − m ж g m т = ρ т ⋅ V ; m ж = ρ ж ⋅ V ⇒ ⇒ P 1 = ρ т Vg − ρ ж Vg = Vg ρ т − ρ ж P 1 = 0,0015 м 3 ⋅ 9, 8 Н / кг ⋅ 2600 кг / м 3 − 1000 кг / м 3 ≈ 24 Н

Ответ: стеклянная пластина в воде весит $24$ Н.

Как изменяется вес в воде?

Вес тела в воде и в воздухе Вес тела в воде и в воздухе На весах закреплены одинаковые грузы. Один из них погружен в воду. Почему тот груз, который весит в воздухе перевешивает? Причина заключается в том, что на грузы действует выталкивающая (архимедова) сила.

Эта сила направлена против силы тяжести и действует тогда, когда тело окружено какой-нибудь средой (т.е. в вакууме она действовать не будет). Чем больше плотность среды и чем больше объём погруженного туда тела, тем больше и архимедова сила. Вода намного плотнее воздуха, поэтому в воде архимедова сила больше, чем в воздухе.

Соответственно, вес груза в воде меньше. Широко известна легенда о том, как Архимед сделал свое открытие выталкивающей силы, принимая ванну

Но мало кто знает, почему это открытие было так важно для Архимеда. Оказывается, он догадался, как измерить объем короны царя Гиерона, чтобы определить, из чего она сделана

Теплопроводность воды в зависимости от температуры при атмосферном давлении

В таблице представлены значения теплопроводности воды в жидком состоянии при нормальном атмосферном давлении. Теплопроводность воды указана в зависимости от температуры в интервале от 0 до 100°С.

Вода при нагревании становиться более теплопроводной — ее коэффициент теплопроводности увеличивается. Например, при 10°С вода имеет теплопроводность 0,574 Вт/(м·град), а при росте температуры до 95°С величина теплопроводности воды увеличивается до значения 0,682 Вт/(м·град).

Теплопроводность воды в зависимости от температуры

t, °С	5	10	15	20	25	30	35	40	50
λ, Вт/(м·град)	0,569	0,572	0,574	0,587	0,599	0,609	0,618	0,627	0,635	0,648
t, °С	55	60	65	70	75	80	85	90	95	100
λ, Вт/(м·град)	0,654	0,659	0,664	0,668	0,671	0,674	0,677	0,68	0,682	0,683

Плотность воды в зависимости от температуры

Принято считать, что плотность воды равна 1000 кг/м 3 , 1000 г/л или 1 г/мл, но часто ли мы задумываемся при какой температуре получены эти данные?

Максимальная плотность воды достигается при температуре 3,8…4,2°С. В этих условиях точное значение плотности воды составляет 999,972 кг/м 3 . Такая температурная зависимость плотности характерна только для воды. Другие распространенные жидкости не имеют максимума плотности на этой кривой — их плотность равномерно снижается по мере роста температуры.

Вода существует как отдельная жидкость в диапазоне температуры от 0 до максимальной 374,12°С — это ее критическая температура, при которой исчезает граница раздела между жидкостью и водяным паром. Значения плотность воды при этих температурах можно узнать в таблице ниже. Данные о плотности воды представлены в размерности кг/м 3 и г/мл.

В таблице приведены значения плотности воды в кг/м 3 и в г/мл (г/см 3 ), допускается интерполяция данных. Например, плотность воды при температуре 25°С можно определить, как среднее значение от величин ее плотности при 24 и 26°С. Таким образом, при температуре 25°С вода имеет плотность 997,1 кг/м 3 или 0,9971 г/мл.

Значения в таблице относятся к пресной или дистиллированной воде. Если рассматривать, например, морскую или соленую воду, то ее плотность будет выше — плотность морской воды равна 1030 кг/м 3 . Плотность соленой воды и водных растворов солей можно узнать в этой таблице.

Плотность воды при различных температурах — таблица

t, °С	ρ, кг/м 3	ρ, г/мл	t, °С	ρ, кг/м 3	ρ, г/мл	t, °С	ρ, кг/м 3	ρ, г/мл
999,8	0,9998	62	982,1	0,9821	200	864,7	0,8647
0,1	999,8	0,9998	64	981,1	0,9811	210	852,8	0,8528
2	999,9	0,9999	66	980	0,98	220	840,3	0,8403
4	1000	1	68	978,9	0,9789	230	827,3	0,8273
6	999,9	0,9999	70	977,8	0,9778	240	813,6	0,8136
8	999,9	0,9999	72	976,6	0,9766	250	799,2	0,7992
10	999,7	0,9997	74	975,4	0,9754	260	783,9	0,7839
12	999,5	0,9995	76	974,2	0,9742	270	767,8	0,7678
14	999,2	0,9992	78	973	0,973	280	750,5	0,7505
16	999	0,999	80	971,8	0,9718	290	732,1	0,7321
18	998,6	0,9986	82	970,5	0,9705	300	712,2	0,7122
20	998,2	0,9982	84	969,3	0,9693	305	701,7	0,7017
22	997,8	0,9978	86	967,8	0,9678	310	690,6	0,6906
24	997,3	0,9973	88	966,6	0,9666	315	679,1	0,6791
26	996,8	0,9968	90	965,3	0,9653	320	666,9	0,6669
28	996,2	0,9962	92	963,9	0,9639	325	654,1	0,6541
30	995,7	0,9957	94	962,6	0,9626	330	640,5	0,6405
32	995	0,995	96	961,2	0,9612	335	625,9	0,6259
34	994,4	0,9944	98	959,8	0,9598	340	610,1	0,6101
36	993,7	0,9937	100	958,4	0,9584	345	593,2	0,5932
38	993	0,993	105	954,5	0,9545	350	574,5	0,5745
40	992,2	0,9922	110	950,7	0,9507	355	553,3	0,5533
42	991,4	0,9914	115	946,8	0,9468	360	528,3	0,5283
44	990,6	0,9906	120	942,9	0,9429	362	516,6	0,5166
46	989,8	0,9898	125	938,8	0,9388	364	503,5	0,5035
48	988,9	0,9889	130	934,6	0,9346	366	488,5	0,4885
50	988	0,988	140	925,8	0,9258	368	470,6	0,4706
52	987,1	0,9871	150	916,8	0,9168	370	448,4	0,4484
54	986,2	0,9862	160	907,3	0,9073	371	435,2	0,4352
56	985,2	0,9852	170	897,3	0,8973	372	418,1	0,4181
58	984,2	0,9842	180	886,9	0,8869	373	396,2	0,3962
60	983,2	0,9832	190	876	0,876	374,12	317,8	0,3178

Примеры решения задач

Прежде чем приступить к примерам, следует понимать, что если данные даны в килограммах и кубических сантиметрах, то нужно либо сантиметры перевести в метры, либо килограммы перевести в граммы. По такому же принципу надо переводить и остальные данные – миллиметры, тонны и так далее.

Задача 1. Найти массу тела, состоящего из вещества, плотность которого равна 2350 кг/м³ и имеет объём 20 м³. Применяем стандартную формулу и с лёгкостью находим значение. m = p*V= 2 350 * 20 = 47 000 кг.

Задача 2. Уже известно, что плотность чистого золота без примесей равна 19,32 г/см³. Найти массу драгоценной цепочки из золота, если объём составляет 3,7 см³. Воспользуемся формулой и подставим значения. p = m / V = 19,32/3,7 = 5,22162162 гр.

Задача 3. На склад поставили металл с плотностью 9250 кг/м³. Масса составляет 1,420 тонн. Нужно найти занимаемый металлом объём. Тут нужно сначала перевести либо тонны в килограммы, либо метры в километры. Проще будет воспользоваться первым методом. V = m / p = 1420/9250 = 0.153513514 м³.

Как найти массу воды: узнай все

Вода является источником жизни, одним из самых распространённых элементов в природе. Тем не менее, она остаётся самым важным соединением на планете, содержится в каждом живом организме. Кроме того, также она есть и во многих неорганических смесях и препаратах, используемых на производстве. Часто становится актуален вопрос как найти массу воды в определённой ёмкости или предмете, рассчитать её массовую долю.

Массовая доля — отношение массы вещества ко всему весу тела. Например, организм человека на две трети состоит из воды, а огурец — на 90 %. Это значит, что в теле массой 75 килограммов, содержится 50 литров воды. Переходя к вопросу как перевести объём в массу, необходимо разобраться с таким понятием, как плотность вещества. Плотность является скалярной величиной и определяется как отношение веса к объёму.

Также плотность определяется через количество вещества. Для этого необходимо, как рассчитать молярную массу, так и количество вещества. Рассмотрим пример: арбуз на 80% состоит из жидкости, объём арбуза 5 литров. Сколько килограммов воды в данном арбузе. Сначала вычислим объём воды в арбузе. 5 литров * 0,8 (это 80 %) = 4 литра. Теперь остаётся вычислить массу 4-х литров воды. Плотность воды составляет 1 кг/литр, следовательно 4 л * 1 кг/л = 4 кг. Ответ: 4 килограмма.

Зная, как найти массу через плотность, можно вычислить не только массу воды, но и массу других веществ. Достаточно знать плотность необходимого элемента, для этого существуют специальные таблицы плотностей. Решим обратную задачу. Стальной брусок имеет массу 1 кг. Вычислить его объём. Для этого воспользуемся таблицей, установим плотность стали (7,8 кг/литр) . Далее разделим массу на объём, получим 1 (кг) / 7,8 (кг/литр) = 0,8 литра.

Также может возникнуть задача, как найти массу, зная объем неоднородного вещества. Решим такую задачу. Трёхлитровую ёмкость полностью наполнили водой и ацетоном в соотношении 3 к 1. Вычислить массу полученной смеси, массой ёмкости пренебречь. Для начала, выясним какой объём воды и ацетона. Если соотношение было 3 к 1, то необходимо разделить всю ёмкость на 3+1 = 4 части. 3 литра / 4 = 0,5 литра приходится на одну часть.

Следовательно, воды будет 3 * 0,5 = 2,5 литра, а ацетона 1*0,5 = 0,5 литра. Теперь можно приступить к вычислению масс. Плотность воды нам уже известна (1 кг/литр) , плотность ацетона, согласно таблице равна 0,8 кг/литр. Далее вычисляем массу воды: 2,5 литра * 1 кг/литр = 2,5 кг; и ацетона: 0.5 литра * 0,8 кг/литр = 0,6 кг. Сложим полученные результаты: 2,5 + 0,6 = 2.5 килограммов. Задаче решена.

Определение объема жидкости

Чтобы определить объем жидкости, необходимо провести измерение этого параметра с использованием инструмента, называемого градуированной мерной колбой. Градуированная мерная колба представляет собой стеклянную посуду с узкой грушевидной шейкой, на которой есть шкала с делениями, обозначающими объем жидкости в колбе.

Для определения объема жидкости надо следовать определенной последовательности действий:

Первоначально следует проверить чистоту мерной колбы и убедиться, что она аккуратно промыта и осушена.
Затем колбу следует поставить на ровную горизонтальную поверхность, чтобы избежать искажений при мерении объема жидкости.
Жидкость следует аккуратно налить в мерную колбу так, чтобы верхний уровень жидкости практически касался нижнего конца шейки градуированной части мерной колбы.
Затем необходимо осторожно перемещать мерную колбу из стороны в сторону, чтобы устранить пузырьки воздуха, которые могут быть пойманы внутри колбы.
После этого следует на градуированной шкале мерной колбы определить уровень жидкости, который зафиксирован на шкале.
Определенный уровень содержания жидкости на шкале необходимо считать и сообщить как объем жидкости в мерной колбе.

Используя эту методику, можно определить объем любой жидкости с высокой точностью и надежностью.

Работа с бюретками

Бюретки с одноходовым краном и без крана с оливой наполняют, наливая жидкость сверху через маленькую воронку с узкой трубкой, чтобы дать воздуху возможность свободно выходить из бюретки.

Чтобы заполнить раствором стеклянный кран и кончик (у бюреток с краном) или наконечник и резиновую трубку (у бюреток с затвором), бюретку наклоняют и быстро спускают 3-5 мл раствора. Если не удается этим приемом удалить пузырьки воздуха из кончика бюретки, поступают следующим образом

При открытом кране (зажиме) опускают кончик бюретки в небольшой стакан с раствором и осторожно засасывают резиновым баллоном или шприцем в бюретку раствор. Пузырьки воздуха при этом переходят в бюретку

Закрыв кран или зажим, наполняют бюретку сверху приблизительно на 1 см выше нулевого деления. Затем осторожно спускают жидкость точно до нулевой отметки.

Бюретку укрепляют строго вертикально в лапке штатива. Кран или зажим затвора должны быть с правой стороны; их открывают или закрывают одной рукой, а другой вращают коническую колбу для перемешивания титруемого раствора.

Отмеривание жидкости производят всегда от нулевого деления. При отмеривании объема раствор спускают от нулевого деления до уровня, находящегося приблизительно на 5 мм выше нужного деления, выжидают 1 минуту и, приложив кончик бюретки к стенке сосуда, спускают раствор точно до метки.

Отсчет производят по нижнему краю мениска, за исключением окрашенных жидкостей, когда отсчет приходится производить по верхнему краю мениска, что является менее точным. При установлении положения мениска глаз должен находиться на уровне поверхности жидкости в бюретке.

Для облегчения отсчета можно пользоваться специальным экраном из кусочка белого картона, половина которого заклеена черной бумагой. Картон держат черной половиной вниз позади бюретки так, чтобы граница черного и белого полей находилась на 1 мм ниже уровня жидкости. Мениск тогда кажется черным и резко выделяется на белом фоне (рис. 32,а).

Еще лучше пользоваться бюретками, снабженными на задней стороне вертикальной синей полоской на белом фоне, что облегчает отсчет уровня мениска (рис. 32,6).

При работе с растворами едких щелочей и карбонатов щелочных металлов во избежание «заедания» стеклянных кранов рекомендуется применять бескрановые бюретки.

Следует иметь в виду, что бюретки калиброваны по воде, и ими пользуются для отмеривания жидкостей, по вязкости близких к воде.

Во избежание попадания пыли в раствор рекомендуется бюретки закрывать сверху опрокинутой пробиркой. Бюретки с растворами можно эффективно защитить от загрязнений, содержащихся в воздухе лабораторного помещения, соединяя верхний конец бюретки со склянкой для жидких промывателей, заполненной на 1/4 тем же раствором, что и бюретка.

Приступая к смазыванию крана бюретки, прежде всего удаляют старую смазку с крана и кончика бюретки, используя тонкую проволоку и ватный тампон. Далее на кран тонким равномерным слоем наносят свежую смазку, но только не силиконовую. Кран вставляют в муфту бюретки и несколько раз поворачивают.

Занятная историческая справка

Литр — единица измерения объема жидкости, впервые была введена во Франции в 1793 г. Это необходимый для человека показатель в условиях постоянного мирового потребления жизненно необходимого ресурса.

В 1879 г. Международный комитет мер и весов приравнял 1 л к 1 куб. дм. С 1901 по 1964 гг. понятие единицы измерения стало отличаться. В этот период литр соответствовал килограмму воды при температуре 3,98°С и давлении 760 мм рт. ст. В 1901-1964 гг. вес литра воды без примесей при установленных показателях был равен 1 кг.

В 1964 г. на международном уровне было возвращено значение литра, которое применялось до 1901 г., он снова стал соответствовать объему 1 куб. дм, независимо от веса.

Формула расчета веса

Для расчета веса жидкости, имея ее объем и плотность, используется следующая формула:

Вес (масса) = объем x плотность

Для применения этой формулы вам необходимо знать объем жидкости, который обычно измеряется в литрах (л) или миллилитрах (мл), и плотность, которая измеряется в граммах на миллилитр (г/мл) или килограммах на литр (кг/л).

Пример: если у вас есть 2 литра воды, а плотность воды примерно равна 1 г/мл или 1 кг/л, то вы можете рассчитать вес следующим образом:

Вес = 2 л x 1 г/мл = 2000 г

Таким образом, вес воды составляет 2000 г или 2 кг.

Эта формула может быть использована для расчета веса любой жидкости, зная только ее объем и плотность. Она особенно полезна в научных и инженерных расчетах, а также при работе с химическими и фармацевтическими веществами.

Плотности сыпучих строительных материалов:

Сыпучие материалы	кг/м³	г/см³
Песок мокрый	1920	1,92
Глина мокрая	1600 — 1820	1,6 — 1,82
Гипс дробленый	1600	1,6
Земля, суглинок, мокрая	1600	1,6
Щебень мелкий	1600	1,6
Цемент	1510	1,51
Гравий	1500 — 1700	1,5 — 1,7
Гипс кусками	1290 — 1600	1,29 — 1,6
Песок сухой	1200 — 1700	1,2 — 1,7
Земля, суглинок, сухая	1250	1,25
Глина сухая	1070 — 1090	1,07 — 1,09
Асфальтовая крошка	720	0,72
Древесные опилки	210	0,21

Понятие насыпной плотности используют для анализа сыпучих строительных материалов (песка, гравия, керамзита и др.). Этот показатель важен для расчета экономически выгодного применения тех или иных компонентов строительной смеси.

Насыпная плотность – изменчивая величина. При определенных условиях материал одного и того же веса может занимать разный объем. Также при одинаковом объеме масса может изменяться. Чем мельче частицы, тем плотнее они располагаются в куче. Самую высокую насыпную плотность из строительных материалов имеет песок. Чем крупнее зерна, тем больше между ними пустот. Кроме размера, важную роль играет и форма зерен. Лучше всего уплотняются частицы правильной формы.

Знать насыпную плотность важно, когда вам известен объем ямы или канавы, которую нужно засыпать, а вы хотите узнать вес материала, который для этой цели необходимо купить. Также пригодится знание о плотности, если в продаже есть материал в килограммах, а вам нужно знать его объем

И еще информация о насыпной плотности будет важна, если вы хотите правильно рассчитать количество единиц транспорта, необходимых для перевозки купленного материала.

Взвешивание жидкости

Вы можете поместить твердый объект непосредственно на весы, но жидкость всегда должна находиться в контейнере, а контейнер имеет вес. Если у вас есть определенный объем жидкости в стакане, и вы хотите его массу / вес, вы должны сначала найти вес пустого стакана. Вы можете взвесить жидкость, вылить ее из стакана, а затем взвесить стакан и вычесть его вес из веса стакана плюс жидкость. Однако этот метод является неточным, поскольку в контейнере останется некоторое количество жидкости. Более точный метод — поставить мензурку на весы, записать вес, а затем налить жидкость и записать новый вес.

Большинство весов имеют настройку тары, и когда вы нажимаете ее, она обнуляет шкалу. Эта функция позволяет легко взвешивать жидкость. Если на весах есть кнопка тары, поставьте на нее пустой контейнер и нажмите кнопку тары. Когда на шкале появится ноль, налейте жидкость. Новое чтение — вес жидкости.

Расчет объема тела по его плотности

По какой формуле можно определить объем тела?

Подобным образом выразим из формулы плотности объем:

$V = \frac{m}{\rho}$.

Данной формулой для определения объема часто пользуются в тех случаях, когда тела имеют сложную неправильную форму.

{"questions":[{"content":"Как рассчитать <b>объем</b> тела, если известны его <b>масса</b> и <b>плотность</b>?`choice-1`","widgets":{"choice-1":{"type":"choice","options":["Чтобы рассчитать <b>объем</b> тела, необходимо <b>плотность</b> тела умножить на <b>массу</b> тела<br />$V = \\rho m$","Чтобы рассчитать <b>объем</b> тела, необходимо <b>плотность </b> тела разделить на <b>массу</b> тела<br />$V=\\cfrac {\\rho}{m}$","Чтобы рассчитать <b>объем</b> тела, необходимо <b>массу</b> тела разделить на <b>плотность</b> тела<br />$V=\\cfrac {m}{\\rho}$"],"answer":}},"hints":["Чтобы найти <b>плотность тела</b>, необходимо <b>массу тела</b> разделить на <b>объем тела</b><br />$\\rho = \\cfrac{m}{V}$"]}]}

Плотность. 7 класс. Физика.

Каждое тело имеет определенную массу. А какая физическая величина характеризует вещество, из которого состоит тело?

Поставим опыт

Два одинаковых бруска пластилина имеют равную массу и равный объем (рис. а). Слепим из них один большой брусок. Его масса в 2 раза больше массы каждого из малых брусков.

Рис. Два одинаковых пластилиновых бруска (а); брусок, слепленный из двух брусков (б)

И объем большого бруска тоже в 2 раза больше объема каждого из малых брусков (рис. б). Значит, отношение массы к объему для всех брусков пластилина одинаково.

Плотность вещества. Итак, для однородных тел, то есть тел, состоящих из одного и того же вещества, отношение массы к объему одинаково. Поэтому оно характеризует вещество, из которого состоит тело.

Физическую величину, равную отношению массы m однородного тела к его объему V, обозначают ρ и называют плотностью вещества: ρ = m/V.

Единица плотности. Единицей плотности в СИ является 1 кг/м3. Примерно такую плотность (точнее, 1,29 кг/м3) имеет окружающий нас воздух. Плотность воды равна 1000 кг/м3. На практике часто используют также единицу плотности 1 г/см3.

Одинаковые объемы жидкостей или газов , такие же по объему твердые тела / из пластика, резины, дерева, металлов и др./ имеют совершенно различный вес. Говорят, что разные вещества обладают различной плотностью. Плотность вещества зависит: от массы атомов, из которых оно состоит, и от плотности упаковки атомов и молекул в веществе. Чем больше масса атомов, тем больше плотность. Сравнивая алюминий и железо, железо и ртуть мы убеждаемся, что так оно и есть. Но, если рассматривать одно и то же вещество в разных агрегатных состояниях, то мы увидим , что плотность его будет разной! Твердое тело. Атомы прочно связаны друг с другом и очень плотно упакованы. Поэтому вещество,находящееся в твердом состоянии имеет наибольшую плотность. Жидкое состояние. Плотность упаковки атомов и молекул по прежнему высока, поэтому плотность вещества находящегося в жидком состоянии не очень сильно отличается от твердого состояния. Газ. Молекулы имеют очень слабую связь друг с другом и удаляются друг от друга на большое расстояние. Плотность упаковки очень низкая, соответственно, вещество в газообразном состоянии обладает небольшой плотностью.

Обычно твердые тела тонут в своих расплавах. Например, кусок сливочного масла утонет в топленом масле, железный гвоздь тонет в расплавленном железе.

При переходе вещества в газообразное состояние его плотность уменьшается примерно в 1000 раз (см. таблицу плотностей газов)

НО, НЕТ ПРАВИЛ БЕЗ ИСКЛЮЧЕНИЯ!

Образующийся зимой лед не тонет, а плавает на поверхности воды, т.к. плотность льда меньше плотности воды. Иначе все водоемы зимой наполнялись бы льдом ,и в них не могли бы существовать живые организмы.

Численно плотность равна отношению массы тела к объему этого тела. Расчетная формула: Плотность = Масса / Объем

Плотность измеряется в единицах СИ : 1кг/куб.м. Числовое значение плотности вещества показывает массу вещества в единице объема этого вещества.

АРЕОМЕТР ( или иначе плотномер ) — это прибор в виде стеклянного поплавка с измерительной шкалой и грузом (внизу), предназначенный для измерения плотности жидкостей и сыпучих тел.

Ареометр опускается в жидкость, плотность которой необходимо измерить. Принцип действия ареометра основан на законе Архимеда. В зависимости от плотности жидкости сила Архимеда будет различна, и ареометр будет погружаться в разных жидкостях на разную глубину.

Решим задачу

Найдем соотношение между единицами плотности 1 кг/м3 и 1 г/см3.

Домашнее задание.

Задание 1. Ответь на вопросы.

Какие тела называют однородными? Приведите несколько примеров однородных и неоднородных тел.
Каким общим свойством обладают все однородные тела, состоящие из одного и того же вещества?
Почему плотность характеризует вещество, а не тело?
Почему плотности газов намного меньше плотностей жидкостей и твердых тел?
Два куба — алюминиевый и свинцовый — имеют одинаковые размеры. Масса какого куба больше и во сколько раз?
Два шара — медный и золотой — имеют одинаковую массу. Объем какого шара больше и во сколько раз?

Задание 2. Реши ребус.

К занятию прикреплен файл «Это интересно!». Вы можете скачать файл в любое удобное для вас время.

https://class-fizika-narod.ru/7
https://www.tepka.ru/fizika_7/

Плюсы и минусы расчета

Расчет веса жидкости по объему и плотности имеет свои плюсы и минусы, которые стоит учитывать при использовании этой формулы.

Одним из основных плюсов является простота формулы. Вычисление веса жидкости требует всего лишь умножения двух чисел — объема и плотности. Все необходимые значения довольно легко выяснить или найти в соответствующих таблицах и справочниках.

Также расчет позволяет быстро оценить вес жидкости без необходимости проведения комплексных и длительных процедур взвешивания.

Однако следует учитывать и минусы данного расчета. Во-первых, формула основана на предположении о равномерной плотности по всему объему жидкости. В реальности жидкость может иметь неоднородную плотность, что может привести к неточности результатов.

Во-вторых, формула не учитывает влияние внешних факторов, таких как атмосферное давление и температура на плотность жидкости. В случае, если эти факторы существенно варьируются, результаты расчета могут быть неточными и требуют дополнительной корректировки.

Также стоит помнить, что данная формула применима только для жидкостей, которые имеют постоянную плотность. В случае, если плотность жидкости меняется в зависимости от условий, необходимо использовать другие методы для определения ее веса.

В целом, расчет веса жидкости по объему и плотности — удобный и быстрый способ оценки массы жидкости. Однако для получения более точных результатов рекомендуется использовать эту формулу с учетом указанных выше ограничений и корректировок в случае необходимости.

Определение плотности с помощью ареометра

Удельный вес материала — это безразмерная единица, которую вы получаете, разделив плотность материала на плотность чистой воды при 4 градусах Цельсия. Если у вас есть загадочная жидкость, вы можете определить ее массу, измерив ее удельный вес с помощью ареометра. Это стеклянная трубка с пузырьком на дне. Вы наполняете пузырек жидкостью и опускаете его в воду. В зависимости от плотности пузырь ареометра опускается намного ниже поверхности воды или плавает близко к поверхности. Вы можете прочитать удельный вес, обычно в гм / см.3, от шкалы на стороне ареометра. Это отметка, которая просто касается поверхности воды.

Как только вы знаете удельный вес, вы также знаете плотность, потому что вы просто умножаете удельный вес на плотность воды, которая составляет 1 г / см3, чтобы получить плотность. Затем вы можете найти массу определенного объема жидкости, умножив его плотность на объем имеющейся жидкости.

Определение — масса — жидкость

Схема слива жидкостей из цистерн насосами.

Определение массы жидкости в цистерне обычно производится методом определения объема продукта с последующим переводом в единицы массы.

В принципе калибровка заключается в определении массы жидкости известной плотности, влитой в данный сосуд или вылитой из него. Хотя это выглядит слишком просто, при калибровке необходимо контролировать ряд важных переменных. Важнейшей из них является температура, влияние которой проявляется двояко. Изменение температуры главным образом сказывается на изменении объема, занимаемого данной массой жидкости. Кроме того, изменяется объем самого сосуда вследствие способности стекла расширяться или сжиматься при изменении температуры.

Блок-схема системы Утро-2.

Устройство Радиус — М предназначено для определения массы жидкости в группе до десяти вертикальных резервуаров высотой до 18 м путем измерения гидростатического давления столба жидкости при давлении в газовом пространстве резервуаров до 0 004 МПа. Данные замеров могут быть получены непосредственно на месте и дистанционно с последующей электронно-цифровой индикацией результатов и выдачей сигналов в систему телемеханики.

После определения водного числа приступают к определению массы жидкости в пикнометре. Для этого его опорожняют, 2 — 3 раза ополаскивают исследуемой жидкостью, затем снова наполняют, выдерживают при определенной температуре и устанавливают точный объем жидкости так же, как описано выше. После обтирания пикнометра внутри шейки над уровнем жидкости и снаружи его взвешивают и определяют массу жидкости в объеме пикнометра.

Погрешность измерения расхода ( ее среднее значение) вычислим через погрешность определения массы жидкости в пробке, учитывая при этом зависимость погрешности измерения текущего расхода от его величины.

Иллюстрация к определению фазового состава трехфазных смесей.

Сторона ае ( а также be) является, следовательно, масштабом для определения массы жидкости в трехфазном сплаве.

В работе показано, что наиболее приемлемыми являются деформационный и пьезометрический способы определения массы жидкости.

Необходимость точного измерения трех величин — уровня жидкости, плотности и температуры — затрудняет определение массы перевозимой жидкости с высокой точностью, которая обеспечивается, например, взвешиванием цистерны на рычажных весах.

Обзор и проведенный анализ существующих методов количественного учета жидкостей в резервуарах показывают, что по условиям достижения требуемой точности измерения, возможности полной автоматизации товарно-учетных операций, простоты и надежности первичных преобразователей, относительно малой стоимости устройства группового измерения массы, пр о-стоты определения массы жидкости по показаниям измерительных; приборов при современных достижениях измерительной техники.

При поверке счетчиков весовым методом сначала определяют массу тары ( бака), установленной на весах, а затем массу тары с жидкостью. Возможная погрешность определения массы жидкости равна корню квадратному из суммы квадратов погрешностей, возможных при каждом взвешивании. Отсюда следует, что погрешность определения массы жидкости всегда больше, чем погрешность взвешивания.

Заводами выпускаются системы, позволяющие вести автоматизированный учет нефти и. Устройство Радиус М предназначено для определения массы жидкости пьезометрическим методом. В этом случае масса определяется по гидростатическому давлению жидкости на определенном уровне, относительно которого ведется измерение. Устройство Радиус М может последовательно обслуживать до десяти резервуаров.

Различают приборы измерения первичные, установленные непосредственно в местах измерения параметров. К таким приборам относятся термометры, манометры, уровнемеры, диафрагмы-расходомеры, счетчики расхода газа и жидкости, весы для определения массы жидкостей, сыпучих и твердых тел и другие аналогичные приборы.

Определение плотности вещества

Вышерассмотренные свойства веществ, из которых состоят тела, объясняется тем, что разные вещества имеют разную плотность.

Рассмотрим два тела объемом $1 \space м^3$ каждое. Если они будут состоять из разных веществ, то их массы тоже будут разными.

Итак, алюминий такого объема будет иметь массу 2700 кг, а свинец такого же объема ( $1 \space м^3$) будет имеет массу 11 300 кг.

На рисунке 3 приведены другие примеры тел равного объема, но состоящих из разных веществ.

Рисунок 3. Тела равного объема, состоящие из разных веществ

Плотность показывает, чему равна масса вещества, взятого в объеме $1 \space м^3$ (или $1 \space см^3$). Чтобы найти плотность вещества, нужно массу тела разделить на его объем.

По какой формуле можно рассчитать плотность вещества? Дадим определение.

{"questions":[{"content":"Укажите верное определения понятия <b>плотность</b>`choice-1`","widgets":{"choice-1":{"type":"choice","options":,"answer":}}},{"content":"Укажите, какой буквой обозначается <b>плотность</b>.`choice-14`","widgets":{"choice-14":{"type":"choice","options":,"explanations":,"answer":}}}]}