Как найти массу жидкости физика

Войти на сайт

или

Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?

The easiest way to find the mass of anything is to weigh it. You’re actually measuring the force of gravity on the object, and technically, you should divide the weight by the acceleration due to gravity to get the mass. For most applications, though, weight and mass are essentially equivalent. Now suppose you don’t have a scale. Can you still find the mass of a particular liquid? Yes, if you know what the liquid is, you can find its mass by measuring its volume and looking up its density. If you don’t know what the liquid is, you can find its density by measuring its specific gravity with a hydrometer.

Weighing a Liquid

You can place a solid object directly on a scale, but a liquid always has to be in a container, and the container has weight. If you have a certain volume of a liquid in a beaker and you want its mass/weight, you must first find the weight of the empty beaker. You could weigh the liquid, pour it out of the beaker, and then weigh the beaker and subtract its weight from the weight of the beaker-plus-liquid. This method is inaccurate, though, because some liquid would remain in the container. A more accurate method is to place the beaker on the scale, record the weight and then pour in the liquid and record the new weight.

Most scales have a tare setting, and when you press it, it zeros the scale. This feature makes it easy to weigh a liquid. If you have a tare button on your scale, put the empty container on the scale and press tare. When the scale displays zero, pour in the liquid. The new reading is the weight of the liquid.

Calculating Mass From Density

Every liquid has a characteristic density (D), which is defined as the ratio of its mass (m) to its volume (v). Mathematically:

D=frac{m}{v}

If you know what liquid you have, you can look up its density in a table. Once you know that, all you have to do to find the mass of the liquid is to measure its volume. Once you know density and volume, calculate mass using this relationship:

m=Dv

Density is often given in units of kilograms/meter³. When you’re measuring small quantities, it’s more convenient to use grams and cubic centimeters, so the following conversion is useful:

1frac{text{kg}}{text{m}^3}=0.001frac{text{g}}{text{cm}^3}text{ and }1frac{text{g}}{text{cm}^3}=1,000frac{text{kg}}{text{m}^3}

Example

​What is the mass of 2 liters of acetone?​

Looking up the density of acetone in a table, you find it to be 784.6 kg/m³. Before making the calculation, convert the volume of liquid you have on hand to cubic meters using the conversion 1 liter = 0.001 cubic meters. Now you have all the information you need:

2 liters of acetone weighs:

(784.6text{ kg/m}^3)(0.002text{ m}^3)=1.57text{ kg}=1570text{ g}

Finding Density Using a Hydrometer

The specific gravity of a material is a dimensionless unit you obtain by dividing the density of the material by that of pure water at 4 degrees Celsius. If you have a mystery liquid, you can find its mass by measuring its specific gravity with a hydrometer. This is a glass tube with a bubble on the bottom. You fill the bubble with the liquid and place it in water. Depending on its density, the hydrometer bubble will sink far below the surface of the water or float close to the surface. You can read specific gravity, usually in gm/cm³, from the scale on the side of hydrometer. It’s the mark that just touches the surface of the water.

Once you know specific gravity, you also know density, because you just multiply specific gravity by the density of water, which is 1 gm/cm³, to get density. You can then find the mass of a specific volume of the liquid by multiplying its density by the volume of the liquid you have.

Самый простой способ найти массу чего-либо — это взвесить его. Вы фактически измеряете силу тяжести на объекте, и технически вы должны разделить вес на ускорение, вызванное силой тяжести, чтобы получить массу. Однако для большинства применений вес и масса по существу эквивалентны. Теперь предположим, что у вас нет шкалы. Можете ли вы найти массу конкретной жидкости? Да, если вы знаете, что такое жидкость, вы можете найти ее массу, измерив ее объем и посмотрев на ее плотность. Если вы не знаете, что такое жидкость, вы можете определить ее плотность, измерив ее удельный вес с помощью ареометра.

TL; DR (слишком долго; не читал)

Поскольку плотность = масса / объем, вы можете найти массу определенного количества жидкости, если знаете ее плотность. Вы можете посмотреть плотность известных жидкостей в таблице. Если у вас есть таинственная жидкость, вы можете измерить ее плотность с помощью ареометра.

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 массы по плотности

Каждая жидкость имеет характерную плотность (D), которая определяется как отношение ее массы (м) к ее объему (v). Математически: D = m / v. Если вы знаете, какая у вас жидкость, вы можете посмотреть ее плотность в таблице. Как только вы это знаете, все, что вам нужно сделать, чтобы найти массу жидкости, это измерить ее объем. Как только вы знаете плотность и объем, рассчитайте массу, используя это соотношение: масса = плотность • объем.

Плотность часто указывается в единицах килограмм / метр ³. При измерении небольших количеств удобнее использовать граммы и кубические сантиметры, поэтому полезно следующее преобразование:

1 кг / м ³ = 0, 001 г / см ³; 1 г / см ³ = 1000 кг / м ³.

пример

Какова масса 2 литра ацетона?

Глядя на плотность ацетона в таблице, вы обнаружите, что она составляет 784, 6 кг / м ³. Перед выполнением расчета переведите имеющийся у вас объем жидкости в кубические метры, используя конверсию 1 литр = 0, 001 кубических метров. Теперь у вас есть вся необходимая информация:

2 литра ацетона весят (784, 6 кг / м ³) • (0, 002 м ³) = 1, 57 кг = 1570 грамм.

Нахождение плотности с помощью ареометра

Удельный вес материала — это безразмерная единица измерения, которую вы получите, разделив плотность материала на плотность чистой воды при 4 градусах Цельсия. Если у вас есть таинственная жидкость, вы можете найти ее массу, измерив ее удельный вес с помощью ареометра. Это стеклянная трубка с пузырем на дне. Вы заполняете пузырь жидкостью и помещаете его в воду. В зависимости от плотности пузырь влагомера опустится намного ниже поверхности воды или будет плавать близко к поверхности. Вы можете узнать удельный вес, обычно в г / см ³, по шкале сбоку от ареометра. Это знак, который просто касается поверхности воды.

Когда вы знаете удельный вес, вы также узнаете плотность, потому что вы просто умножаете удельный вес на плотность воды, которая составляет 1 г / см ³, чтобы получить плотность. Затем вы можете найти массу определенного объема жидкости, умножив ее плотность на объем жидкости, которую вы имеете.

Вопрос Как найти массу воды(формула)?, расположенный на этой странице сайта, относится к
категории Физика и соответствует программе для 5 — 9 классов. Если
ответ не удовлетворяет в полной мере, найдите с помощью автоматического поиска
похожие вопросы, из этой же категории, или сформулируйте вопрос по-своему.
Для этого ключевые фразы введите в строку поиска, нажав на кнопку,
расположенную вверху страницы. Воспользуйтесь также подсказками посетителей,
оставившими комментарии под вопросом.