Densitatea apei este raportul dintre masa și volumul apei la temperatura camerei este de 998,2 kg/m³. Densitatea oricărei substanțe este definită ca cantitatea de masă prezentă în unitatea de volum a substanței date.

Pentru apa pură, densitatea este 1 g/cm ³ sau 1000 kg/m ³ . Densitatea apei pure variază în funcție de temperatură și atinge punctul cel mai înalt la o temperatură de 4 °C sau 1000 kg/m³.

Densitatea apei este maximă la 4 °C.

Care este densitatea apei?

Termenul de densitate se referă la cât volum (spațiu) ocupă un obiect sau o substanță în raport cu cantitatea de material pe care o conține (masa sa). Un alt mod de a gândi la densitate este cantitatea de masă pe unitatea de volum. Un obiect cu o densitate mare este solid și compact. Unitatea SI a densității este kg/m³și g/cm³în sistemul CGS. Este o proprietate intrinsecă a materiei.

Densitatea apei este de 1 g/cm³ceea ce nu este o coincidenta. Densitatea este raportul dintre masa materiei și volumul ocupat de aceasta folosit pentru a calcula densitatea a 1 g de apă care ocupă 1 cm³volum. În plus, presiunea aerului și temperatura atmosferică afectează, de asemenea, cât de densă este apa.

mysql arată utilizatorii

Cu toate acestea, aceste diferențe de densitate sunt relativ mici, așa că puteți continua să utilizați 1 g/cm³pentru densitatea apei, cu excepția cazului în care trebuie să faceți calcule foarte specifice sau experimentul se desfășoară într-o condiție cu temperaturi sau presiuni extreme.

Cu toate acestea, densitatea apei pentru diferite sisteme metrice este dată mai jos:

Substanța a cărei densitate este mai mică decât apa plutește pe apă și substanța a cărei densitate este mai mare decât apa se scufundă în apă.

Imaginea de mai jos prezintă trei recipiente în primul recipient, densitatea plutei este mai mică decât apa, deci plutește pe apă, în al doilea recipient densitatea lemnului este aproape egală cu apa, deci se scufundă parțial în apă, iar în al treilea recipient, densitatea plutei este de aluminiu este mai mare decât a apei, așa că se scufundă în apă.

Rețineți că aceste cifre ale densității apei se aplică numai apei pure. Densitatea apei sărate (ca și oceanele) variază în funcție de cât de multă sare este dizolvată în apă. Densitatea apei de mare este în mod normal între 1,02 g/cm³şi 1,03 g/cm³, care este ceva mai mare decât densitatea apei pure.

Proprietățile apei

Apa este un lichid ciudat, este cel mai important lichid pentru supraviețuirea oamenilor. Diferite proprietăți ale apei sunt discutate mai jos,

Formula pentru densitatea apei

Densitatea apei se calculează folosind formula densității normale,

D = M/V

Unde,
D este densitatea apei
M este masa apei
ÎN este volumul apei

Noi stim aia,

La temperatura camerei, dacă volumul de apă este de 1 ml, atunci masa acesteia este de 0,995 grame. Acum, densitatea apei este,

D = masa/volum

= 0,995/1
= 0,995 g/ml = 0,995 g/cm³

Află mai multe despre Densitate și Structura și proprietățile apei

Cum se calculează densitatea apei?

Pentru a calcula densitatea apei se folosește un cilindru gradat. Un cilindru gol este luat și cântărit pe o mașină. Aceasta ne dă masa unui cilindru gradat gol, adică m.

Acum cantitatea necesară de apă este umplută în cilindru și este cântărită din nou. Aceasta ne dă masa cilindrului gradat umplut, adică m’.

Acum diferența dintre masele calculate ne-ar da masa de apă. Prin urmare,

Masa apei (M) = m’ – m

Volumul de apă (V) se află utilizând marcajul de pe cilindru. Se constată că volumul apei este aproape egal cu masa acesteia.

Deci, folosind formula pentru densitate obținem,

ρ = Masa apei/Volumul apei

ρ = M/V [deoarece masa (M) și volumul (V) sunt aproape egale]

ρ = 1 g/ml

Se ajunge la concluzia că densitatea apei este o valoare constantă, adică 1 g/ml sau 1 g/cm ³ .

Densitatea apei la temperatura camerei

La temperatura camerei, adică la temperatura de 20 °C până la 25 °C, densitatea apei este de 0,9982 g/cc sau 998,2 kg/m³. Masa apei este aproape egală cu volumul acesteia la temperatura camerei, iar apa rămâne sub formă lichidă la temperatura camerei. Apa de mare are diverse sare și minerale dizolvate în ea, astfel încât densitatea sa este puțin mai mare decât apa normală. În mod normal, densitatea apei de mare este de aproximativ 1027 kg/m³.

Factori care afectează densitatea apei

O serie de factori pot afecta densitatea unei substanțe. Unii dintre factorii care afectează densitatea apei sunt enumerați mai jos:

Densitatea apei este de aproximativ 1 gram pe centimetru cub (1 g/cm³).

• Deși relația este descrisă mai degrabă ca neliniară și unimodală decât monotonă, este dependentă de temperatură.
• Apa lichidă tinde să devină mai densă atunci când este răcită de la temperatura camerei, totuși se crede că apa pură atinge densitatea maximă la aproximativ 4 °C și de la 4 °C la 0 °C densitatea apei crește, iar acest comportament se numește anormal. comportamentul apei.
• Pe măsură ce se răcește mai mult, are tendința de a se extinde și de a deveni mai puțin dens. Astfel, apa este un lichid ciudat care devine mai dens până la un anumit punct la răcire și apoi începe să se extindă la răcire ulterioară.

Densitatea apei la diferite scări de temperatură

Următorul grafic arată densitatea apei (în gm/cm³) la diferite valori de temperatură (în °C)

După cum se observă, apa are o densitate exact egală cu 1 gm/cm³doar la 4°C. De asemenea, s-a observat că densitatea apei scade odată cu creșterea temperaturii. Gheața are o densitate mai mică decât apa, ceea ce provoacă o scădere a densității apei. Acesta este motivul pentru care gheața plutește deasupra apei și de ce cuburile de gheață nu cad doar pe fundul unui pahar cu apă atunci când le pui în el.

Expansiunea anormală a apei

Apa se comportă anormal la încălzire, adică expansiunea sa nu este liniară. Densitatea sa a crescut mai întâi de la 0 °C la 4 °C și apoi a început să scadă după aceea, pe măsură ce volumul său a început să crească.

Acum este evident că densitatea sa este maximă la 4 °C

Densitatea maximă a apei este la 4°C, adică 1g/cm³sau 1000 kg/m³.

Densitate vs temperatură

Deoarece densitatea sa se modifică cu temperatura, apa nu are o densitate absolută. Forma lichidă are o densitate mai mare decât forma solidă. Pentru a afla cum variază densitatea în funcție de temperatură, priviți graficul densității față de temperatură prezentat mai jos.

Densitatea apei maximă la 4 °C?

Apa este un lichid ciudat și se comportă anormal. Densitatea apei este maximă la 4 °C și acest lucru poate fi explicat prin:

• Pe măsură ce apa îngheață, particulele sale se apropie până ating densitatea maximă la 4°C la această temperatură, apa este doar în stare lichidă.
• După ce aceasta scade și mai mult temperatura, apa tinde să înghețe și să dobândească o stare solidă.
• S-ar putea crede că apa solidă ar fi mai densă, dar pe măsură ce apa a început să înghețe ea capătă o structură asemănătoare cuștii care în cele din urmă crește volumul apei și acesta este motivul pentru care gheața plutește pe apă.
• Acum, după cum știm, dacă volumul crește, densitatea scade. Astfel, densitatea apei scade după 4°C.

Deci este clar că densitatea apei este maximă la 4°C

Verifica: Formula pentru presiunea apei

Densitatea apei Experiment

Pentru a înțelege mai multe despre densitatea apei, cum se comportă și compararea acesteia cu alte substanțe. Să realizăm activitatea menționată mai jos:

Luați o cantitate mică din unele lichide care sunt vâscoase ca apa, de ex. Săpun lichid, lapte, sirop de zahăr, miere, alcool etilic și ulei de măsline într-o eprubetă. Amestecați-le bine, astfel încât fiecare dintre substanțe să nu poată fi observată clar.

Acum, lăsați-l timp de câteva ore, astfel încât stratul fiecărei substanțe să se așeze la un anumit nivel, așa cum se arată mai jos:

Acum, s-a observat că o substanță diferită are o densitate diferită. Aceasta înseamnă că fiecare substanță cântărește diferit pentru același volum. Deoarece greutatea lor variază, substanțele mai grele tind să se așeze în partea de jos, cum ar fi mierea, iar siropul de zahăr și materialele mai ușoare precum uleiul de măsline și alcoolul etilic tind să plutească în partea de sus.

Densitatea lichidelor comune

Diverse lichide au densități diferite, deoarece au mase diferite pentru un volum fix de lichid. Tabelul discutat mai jos ne spune densitatea diferitelor lichide la temperatura camerei.

Citeşte mai mult,

• Legea lui Pascal
• Plutire
• Principiul lui Bernoulli

Exemple rezolvate privind densitatea apei

Exemplul 1: Calculați densitatea apei dacă masa cilindrului gradat gol este de 10,2 g și cea a celui umplut este de 20 g.

Soluţie:

Avem,

m’ = 20

m = 10,2

Calculați masa apei.

M = m’ – m

M = 20 – 10,2

M = 9,8 g

Deci, volum (V) = 9,8 ml

Folosind formula pe care o obținem,

ρ = M/V

= 9,8/9,8

= 1 g/ml

Exemplul 2: Calculați masa cilindrului gradat umplut dacă masa apei este de 5 g și masa cilindrului gol este de 15 g.

Soluţie:

Avem,

M = 5

m = 15

Folosind formula pe care o avem,

M = m’ – m

m’ = M + m

m’ = 5 + 15

m’ = 20 g

Astfel, masa necesară a cilindrului gradat umplut este 20 g.

Verifica: Diferența dintre densitate și greutate specifică

Densitatea apei – Întrebări frecvente

Densitatea apei este maximă la ce temperatură?

Densitatea apei este maximă la 4°C sau la 39°F.

Care este densitatea apei?

Densitatea unei substanțe este definită ca masa acelei substanțe distribuită pe o unitate de volum. Se notează prin simbolul rho (ρ). Unitatea de măsură standard este kilogramele pe metru cub (kg/m³) iar formula dimensională este dată de [M¹L^-3T⁰].

De ce densitatea apei este mai mare decât gheața?

Densitatea apei este mai mare decât densitatea gheții, deoarece pe măsură ce apa formează gheață, volumul ei crește pe măsură ce formează o structură asemănătoare cuștii.

De ce plutește gheața în apă?

La aproximativ 4° Celsius, apa are cea mai mare densitate. Gheața plutește deoarece are o densitate mai mică decât apa lichidă. La îngheț, densitatea gheții scade cu aproximativ 9%.

Cum afectează temperatura densitatea apei?

Densitatea apei se modifică cu temperatura. Crește pe măsură ce apa este răcită până la 4°C și scade atunci când temperatura scade fie peste, fie sub acest punct. De exemplu, la 100°C, densitatea este de aproximativ 958,4 kg/m³, iar la -30°C, este de aproximativ 983,854 kg/m³.

De ce densitatea apei are maxim la 4°C?

La aproximativ 4°C, apa atinge densitatea maximă datorită echilibrului de forțe moleculare concurente. Sub această temperatură, apa începe să se extindă pe măsură ce se pregătește să înghețe, motiv pentru care gheața plutește pe apa lichidă.

Prezența sărurilor și a mineralelor afectează densitatea apei?

Da, densitatea apei poate crește odată cu prezența sărurilor dizolvate, a mineralelor și a altor substanțe. Apa de mare, de exemplu, este mai densă decât apa dulce, cu densități tipice de aproximativ 1027 kg/m³ la suprafață datorită conținutului de sare.

Care este densitatea apei de mare?

Densitatea apei de mare, la suprafață 1027 kg/m³aproximativ.

Care este densitatea apei la temperatura camerei?

Densitatea apei la temperatura camerei este de 998,2 kg/m³.