logo

Tetthet av vann

Tetthet av vann er forholdet mellom masse og volum av vannet ved romtemperatur er 998,2 kg/m3. Tettheten til ethvert stoff er definert som mengden masse som er tilstede i enhetsvolumet til det gitte stoffet.

For rent vann er tettheten 1 g/cm 3 eller 1000 kg/m 3 . Rent vanns tetthet varierer med temperaturen og når sitt høyeste punkt ved en temperatur på 4 °C, eller 1000 kg/m3.



Vannets tetthet er maksimal ved 4 °C.

Hva er tettheten til vann?

Begrepet tetthet refererer til hvor mye volum (plass) et objekt eller stoff opptar i forhold til mengden materiale det inneholder (dens masse). En annen måte å tenke på tetthet er mengden masse per volumenhet. En gjenstand med høy tetthet er solid og kompakt. SI-enheten for tetthet er kg/m3og g/cm3i CGS-systemet. Det er en iboende egenskap ved materie.

Vannets tetthet er 1 g/cm3som ikke er en tilfeldighet. Tetthet er forholdet mellom massen av stoffet og volumet som brukes til å beregne tettheten til 1 g vann som opptar 1 cm3volum. Videre påvirker lufttrykk og atmosfærisk temperatur også hvor tett vann faktisk er.



lenge til int java

Disse forskjellene i tetthet er imidlertid relativt små, så du kan fortsette å bruke 1 g/cm3for vanntetthet med mindre du trenger å gjøre svært spesifikke beregninger eller eksperimentet utføres i en tilstand med ekstreme temperaturer eller trykk.

Imidlertid er tettheten av vann for forskjellige metriske systemer gitt nedenfor:

Tetthet av vann



Enhetssystem

Tetthet av vann

Vanntetthet i g/cm3

1 g/cm3

Vanntetthet i g/ml

1 g/ml

Vanntetthet i kg/m3

1000 kg/m3

Vanntetthet i lb/ft3

62,4 lbs/ft3

Stoffet hvis tetthet er mindre enn vann flyter på vannet og stoffet hvis tetthet er større enn vann synker i vannet.

Bildet nedenfor viser tre beholdere i den første beholderen, tettheten til korken er mindre enn vann, så den flyter på vannet, i den andre beholderen er tettheten til veden nesten lik vannet, så den blir delvis nedsenket i vannet, og i den tredje beholderen, tettheten av kork er aluminium større enn vann, så det synker i vannet.

Eksempel på tetthet

Husk at disse vanntetthetstallene kun gjelder for rent vann. Tettheten av saltvann (som havene) varierer avhengig av hvor mye salt som er oppløst i vannet. Tettheten av sjøvann er normalt mellom 1,02 g/cm3og 1,03 g/cm3, som er noe større enn tettheten til rent vann.

Vannegenskaper

Vann er en merkelig væske, det er den viktigste væsken for menneskers overlevelse. Ulike egenskaper til vann diskuteres nedenfor,

Tetthet av vann 997 kg/m³
Formel for vann H2O
Molar masse av vann 18,015 g/mol
Kokepunkt for vann 100 °C
Smeltepunkt for vann 0 °C

Formel for vanntetthet

Vannets tetthet beregnes ved å bruke formelen for normal tetthet,

D = M/V

hvor,
D er tettheten til vannet
M er massen til vannet
I er volumet av vannet

Vi vet det,

Ved romtemperatur, hvis volumet av vann er 1 ml, blir massen observert som 0,995 gram. Nå er tettheten til vannet,

D = masse/volum

= 0,995/1
= 0,995 g/ml = 0,995 g/cm3

Lære mer om Tetthet og Vannets struktur og egenskaper

Hvordan beregne tettheten til vann?

En gradert sylinder brukes til å beregne tettheten til vann. En tom sylinder tas og veies på en maskin. Dette gir oss massen til en tom gradert sylinder, det vil si m.

Nå fylles den nødvendige mengden vann i sylinderen og den veies igjen. Dette gir oss massen til den fylte graderte sylinderen, det vil si m'.

Nå ville forskjellen mellom de beregnede massene gi oss vannmassen. Dermed,

Vannmasse (M) = m’ – m

Volum av vann (V) finner du ved å bruke markeringen på sylinderen. Det er funnet at volumet av vann er nesten lik massen.

Så ved å bruke formelen for tetthet får vi,

ρ = Vannmasse/Vannvolum

ρ = M/V [som masse (M) og volum (V) er nesten like]

ρ = 1 g/ml

Det konkluderes med at tettheten til vann er en konstant verdi, det vil si 1 g/ml eller 1 g/cm 3 .

Vanntetthet ved romtemperatur

Ved romtemperatur, dvs. ved en temperatur på 20 °C til 25 °C, er tettheten til vannet 0,9982 g/cc, eller 998,2 kg/m3. Vannmassen er nesten lik volumet ved romtemperatur og vannet forblir i flytende form ved romtemperatur. Sjøvann har forskjellige salt og mineraler oppløst i seg, så tettheten er litt høyere enn vanlig vann. Normalt er tettheten av sjøvann ca. 1027 kg/m3.

Faktorer som påvirker tettheten av vann

En rekke faktorer kan påvirke et stoffs tetthet. Noen av faktorene som påvirker vanntettheten er listet opp nedenfor:

Vannets tetthet er omtrent 1 gram per kubikkcentimeter (1 g/cm).3).

  • Selv om forholdet beskrives som ikke-lineært og unimodalt snarere enn monotont, er det temperaturavhengig.
  • Flytende vann har en tendens til å bli tettere når det avkjøles fra romtemperatur, men det antas at rent vann når sin maksimale tetthet ved ca. 4 °C og fra 4 °C til 0 °C øker vanntettheten, og denne oppførselen kalles unormalt. vannets oppførsel.
  • Ettersom den avkjøles mer, har den en tendens til å utvide seg og bli mindre tett. Dermed er vann en merkelig væske som blir tettere til et bestemt punkt ved avkjøling og deretter begynte å utvide seg ved ytterligere avkjøling.

Vanntetthet ved forskjellige temperaturskalaer

Følgende diagram viser tettheten til vann (i gm/cm3) ved forskjellige temperaturverdier (i °C)

Temperatur (i C)

Vanntetthet (gm/cm3)

-30°

0,98385

-20°

0,99355

-10°

0,99817

0,99987

4,0°

1.00000

10

0,99975

21°

0,99802

48,9°

0,98870

60°

0,98338

71,1°

0,97729

82,2°

0,97056

93,3°

0,96333

100°

0,95865

Som det er observert, har vann en tetthet nøyaktig lik 1 gm/cm3kun ved 4 °C. Det har også blitt observert at vanntettheten avtar med økningen i temperaturen. Is har lavere tetthet enn vann, noe som fører til et fall i vanntettheten. Dette er grunnen til at is flyter på toppen av vannet og hvorfor isbiter ikke bare faller til bunnen av et glass vann når du legger dem i det.

Unormal utvidelse av vann

Vann oppfører seg unormalt ved oppvarming, dvs. ekspansjonen er ikke lineær. Dens tetthet økte først fra 0 °C til 4 °C, og deretter begynte den å avta etter det da volumet begynte å øke.

java variabel variabel

Nå er det tydelig at dens tetthet er maksimal ved 4 °C

Maksimal tetthet av vannet er ved 4°C som er 1g/cm3eller 1000 kg/m3.

Tetthet vs temperatur

Siden tettheten endres med temperaturen, mangler vannet en absolutt tetthet. Den flytende formen har større tetthet enn den faste formen. For å lære hvordan tetthet varierer med temperatur, se på grafen over tetthet vs. temperatur vist nedenfor.

Tetthet vs temperatur

Vanntetthet Maksimal ved 4 °C?

Vann er en merkelig væske og oppfører seg unormalt. Vannets tetthet er maksimal ved 4 °C, og dette kan forklares som,

  • Når vannet fryser, kommer partiklene i nærheten til de når sin maksimale tetthet ved 4°C ved denne temperaturen er vannet kun i flytende tilstand.
  • Etter dette reduserer temperaturen ytterligere, vannet har en tendens til å fryse og få en fast tilstand.
  • Man skulle kanskje tro at fast vann ville være tettere, men når vannet begynte å fryse får det en merdlignende struktur som til slutt øker volumet av vannet og dette er grunnen til at is flyter på vannet.
  • Nå som vi vet om volumet øker, reduseres tettheten. Dermed avtar tettheten av vann etter 4°C.

Så det er klart at vanntettheten er maksimal ved 4°C

Kryss av: Formel for vanntrykk

Eksperiment med tetthet av vann

For å forstå mer om tettheten til vann, hvordan det oppfører seg, og sammenligning av det med hensyn til andre stoffer. La oss utføre aktiviteten nevnt nedenfor:

Ta en liten mengde av noen væsker som er tyktflytende som vann f.eks. Flytende såpe, melk, sukkersirup, honning, etylalkohol og olivenolje i et reagensrør. Bland dem godt slik at hver av stoffene ikke kan observeres tydelig.

La det nå stå i noen timer slik at laget av hvert stoff legger seg på et visst nivå som vist nedenfor:

Eksperiment med tetthet av vann

Nå har det blitt observert at forskjellige stoffer har forskjellig tetthet. Dette innebærer at hvert stoff veier forskjellig for samme volum. Fordi vekten varierer, har tyngre stoffer en tendens til å legge seg i bunnen, som honning, og sukkersirup og lettere materiale som olivenolje og etylalkohol har en tendens til å flyte på toppen.

Tetthet av vanlige væsker

Ulike væsker har forskjellige tettheter da de har forskjellige masser for et fast volum av væsken. Tabellen diskutert nedenfor forteller oss tettheten til forskjellige væsker ved romtemperatur.

Materiale Tetthet (gram/cm3)
Lampe olje 0,8
Vann 1.0
Melk 1.03
Flytende såpe 1.06
Honning 1,42
Glyserin 1260
Merkur 13.55

Les mer,

  • Pascals lov
  • Oppdrift
  • Bernoullis prinsipp

Løste eksempler på vanntetthet

Eksempel 1: Beregn tettheten til vann hvis massen til den tomme målesylinderen er 10,2 g og massen til den fylte er 20 g.

Løsning:

Vi har,

m' = 20

m = 10,2

Beregn massen av vann.

M = m’ – m

M = 20 – 10,2

M = 9,8 g

Så, volum (V) = 9,8 ml

Ved å bruke formelen vi får,

ρ = M/V

= 9,8/9,8

= 1 g/ml

Eksempel 2: Beregn massen til den fylte målesylinderen hvis massen av vann er 5 g og massen til den tomme sylinderen er 15 g.

Løsning:

Vi har,

M = 5

m = 15

Ved å bruke formelen vi har,

M = m’ – m

m' = M + m

m' = 5 + 15

m' = 20 g

Dermed er den nødvendige massen av fylt gradert sylinder 20 g.

Kryss av: Forskjellen mellom tetthet og spesifikk tyngdekraft

Vanntetthet – vanlige spørsmål

Vannets tetthet er maksimal ved hvilken temperatur?

Vanntettheten er maksimal ved 4°C eller ved 39°F.

Hva er tettheten til vann?

Tetthet av et stoff er definert som massen av det stoffet fordelt over en volumenhet. Det er betegnet med symbolet rho (ρ). Dens standard måleenhet er kilogram per kubikkmeter (kg/m3) og dimensjonsformelen er gitt av [M1L-3T0].

Hvorfor er tettheten av vann mer enn is?

Vannets tetthet er mer enn tettheten til is fordi når vannet danner is, øker volumet når det danner en burlignende struktur

Hvorfor flyter is i vann?

Ved omtrent 4° Celsius har vann sin høyeste tetthet. Is flyter fordi den har lavere tetthet enn flytende vann. Ved frysing avtar istettheten med ca. 9 %.

Hvordan påvirker temperaturen vanntettheten?

Vannets tetthet endres med temperaturen. Den øker når vannet kjøles ned til 4°C og synker når temperaturen går enten over eller under dette punktet. For eksempel, ved 100°C er tettheten rundt 958,4 kg/m³, og ved -30°C er den omtrent 983,854 kg/m³​.

Hvorfor har vanntettheten et maksimum ved 4°C?

Ved rundt 4°C når vann sin maksimale tetthet på grunn av en balanse mellom konkurrerende molekylære krefter. Under denne temperaturen begynner vannet å utvide seg når det forbereder seg på å fryse, og det er grunnen til at isen flyter på flytende vann.

Påvirker tilstedeværelsen av salter og mineraler vanntettheten?

Ja, tettheten av vann kan øke med tilstedeværelsen av oppløste salter, mineraler og andre stoffer. Sjøvann, for eksempel, er tettere enn ferskvann, med typiske tettheter rundt 1027 kg/m³ ved overflaten på grunn av saltinnholdet.

Hva er tettheten til sjøvann?

Tettheten av sjøvann, ved overflaten 1027 kg/m3omtrent.

Hva er tettheten til vann ved romtemperatur?

Tetthet av vann ved romtemperatur er 998,2 kg/m3.