Как найти плотность жидкости зная плотность тела - Исправление недочетов и поиск решений вместе с Examum.ru

Найти массу, плотность или объем онлайн

На данной странице калькулятор поможет найти плотность, массу или объем вещества онлайн. Для расчета введите значения в калькулятор.

Объем, масса и плотность

Найти

Масса:

Объем:

Плотность:

Ответы:

Формула для нахождения массы тела через плотность и объем:

m — масса; V — объем; p — плотность.

Формула для нахождения объема тела через плотность и массу:

m — масса; V — объем; p — плотность.

Формула для нахождения плотности тела через объем и массу:

m — масса; V — объем; p — плотность.

Калькулятор

Источник

Что такое плотность жидкости

Плотность жидкости — это отношение массы жидкости к объёму, который она занимает.

Если две жидкости одинаковой массы налить в сосуды, то их объемы будут разниться. Причина этому — плотность, т.е. расстояние между молекулами и атомами, образующими внутреннее строение. Эта величина скалярная и обозначается буквой ρ. В литературе можно встретить и другие обозначения, например D и d (в переводе с латинского densitans).

Примечание

Понятие плотности касается однородных веществ, в т.ч. в жидком состоянии. Если однородность отсутствует, говорят о средней плотности либо плотности в одной точке.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Обычная вода при температуре 4⁰С имеет максимальное ее значение — 1000 кг/м3. Многие жидкие продукты питания имеют близкое значение плотности. Например, обезжиренное молоко, раствор уксуса, вино. В то же время для сока из ананаса аналогичное значение составляет 1084, из винограда — 1361, апельсина — 1043 кг/м3. Пиво имеет плотность 1030 кг/м3.

Многие жидкости менее плотны, чем вода, это:

спирт этиловый (789 кг/м3);
нефть (от 730 до 940 кг/м3);
бензин (от 680 до 800 кг/м3);
ДТ (879 кг/м3).

Как определить плотность жидкости

Математический расчет плотности жидкого вещества выглядит как частное от деления взятой массы на тот объем, который оно занимает.

(rho=mdiv V)

Где m — масса жидкости, V — ее объем.

Единицей измерения плотности является кг/м3 (для системы СИ). Обозначение в системе CUC — г/см3.

Жидкость, представляющая собой смесь двух и более компонентов, имеет значение плотности, определяемой по формуле:

(rho=(rho1times V1+rho2V2)div(V1+V2))

Существует деление жидкостей на:

Идеальные — имеются ввиду абсолютно подвижные жидкие вещества, на которых не действуют посторонние силы. Они неизменны в своем объеме. Таких жидкостей практически не бывает.
Реальные — могут сжиматься, сопротивляться давлению, т.е. реагировать на посторонние силы.

Реальные, в свою очередь, подразделяются на:

Ньютоновские — для них характерно послойное движение (сдвигание), скорость которого пропорциональна напряжению. Когда регистрируется абсолютный покой, напряжение равно нулю. К ньютоновским жидкостям относятся вода, масло, керосин, бензин и др.
Бингамовские — жидкости, имеющие начальный предел текучести, ниже которого они не текут и имеют свойства твёрдого тела.

Как влияют внешние воздействия на расчет

Понятие «плотность» зависимо от условий окружающей среды, в которых происходит ее измерение. По мере повышения либо понижения температуры плотность начинает постепенно уменьшаться. Например, плотность воды при температуре кипения составляет 958,4 кг/м3. Однако таким образом ведут себя не все жидкости. Многие, испытывая понижение температуры, увеличивают свою плотность.

Пример

Водка при 20°C имеет плотность 935 кг/м3, а при 80°C — 888; нафталин при 230°C — 865 кг/м3, при 320°C — 794 кг/м3; раствора сахара при 20°C — 1333 кг/м3, при 100°C — 1436 кг/м3. Значение аналогичных величин вынесены в специальные таблицы, которые носят справочный характер.

Для вычисления ρ при изменении температуры вещества применяется формула:

(rho t=rho20div(1+beta ttimes(t-20)))

Существуют особенности изменения плотности при переходе вещества из одного агрегатного состояния в другое. Так, обычная вода при затвердевании уменьшает свою плотность. Касательно других жидкостей — при переходе в твердое состояние ρ чаще растет.

Еще один внешний фактор, под действием которого жидкость сжимается, а, следовательно, ее плотность меняется, является внешнее давление. Однако так называемая сжимаемость жидкого вещества совсем невелика — 10^-6бар.

Для характеристики реакции жидкого тела на воздействие внешнего давления вводится термин — сжимаемость. Она высчитывается по формуле:

(beta w=Delta Wdiv WtimesDelta p=1divrhotimes(DeltarhodivDelta p))

Где βw — коэффициент объемного сжатия, ΔW — разница в изменении объема, Δρ — изменение плотности, Δp — изменение объема.

Введена еще одна величина, имеющая отношение к сжимаемости. Это объемный модуль упругости (Еж).

Она обратна коэффициенту объемного сжатия и определяется по формуле:

(Еж=1divbeta.)

В качестве единицы измерения выступает Па — паскаль. Для примера, Еж воды равняется 2 000 МПа.

Каким соотношением связаны плотность и удельный вес жидкости

Удельный вес жидкости (γ) — еще один параметр, от которого зависят ее свойства.

Удельным весом называется вес жидкости, заключенной в единице V (объема).

Для измерения введена специальная единица — Н/м³.

Нахождение его значения производится по формуле:

(gamma=Gdiv V)

Где G — вес жидкости, V — объем.

Между удельным весом и плотностью жидкой среды существует прямая зависимость. Формула для определения удельного веса содержит равенство:

(gamma=gtimesrho)

Отличием удельного веса от плотности является тот факт, что он зависит от места проведения измерений, в т.ч. от высоты над уровнем моря и географической широты.

Источник

Думаю, это можно сделать, исходя из второго закона Исаака Ньютона. На тело в жидкости действуют силы, которые равны по модулю, но противоположны по направлению. Вверх тело направляет вектор выталкивающей силы, то бишь FA, а вниз на тело действует сила тяжести, т. е. mg. Составим уравнение: FA=mg. Зная, что FA=ρжидкости*g*Vтела, найдём силу Архимеда: FA=1000 кг/м^3*10 м/с^2*0,5 м^3=5 кН. Теперь из уравнения FA=mg выразим массу тела: m=FA/g=500 кг. Зная, что m=ρV, выразим из формулы плотность тела: ρ=m/V=1000 кг)

Источник

Как определить плотность жидкости

Плотность жидкости – это физическая величина, которая показывает массу данной жидкости в единице объема. Плотность жидкости можно измерять как косвенным методом, так и прямыми измерениями с помощью специального приспособления.

Вам понадобится

мерный стакан или мензурка, весы, линейка, ареометр.

Инструкция

Итак, у вас есть жидкость, плотность которой собираетесь определить. Возьмите пустой мерный стакан или мензурку, поставьте на весы и определите массу пустого сосуда без жидкости. Обозначьте ее m1, например. Далее налейте в этот сосуд жидкость, плотность которой хотите измерить. Наливайте жидкость до такого уровня, чтобы легко было определить ее объем (на небольших мерных стаканах нанесена шкала объема в миллилитрах).

После того, как вы определили и записали объем жидкости (V), поставьте снова эту емкость на весы, только что теперь она будет с жидкостью. Запишите новую массу и обозначьте ее m2. Зная массу пустого сосуда m1 и полного сосуда m2, определите массу жидкости m по формуле: m = m2 – m1. Теперь можно переходить непосредственно к определению плотности ро:

ро = m / V,

где m и V – масса и объем жидкости, найденные выше.

Помните, что объем жидкости измеряется, как правило, в килограммах на метр кубический или в граммах на сантиметр кубический. Поэтому переводите измеренные величины к одной или второй стандартной системе единиц измерения. Например:

1 миллилитр = 1 кубический сантиметр

1000 литров = 1 кубический метр

1 килограмм = 1000 грамм

Если сосуд с жидкостью достаточно большой, но вы знаете массу пустого сосуда m1 и массу наполненного сосуда m2, то можно поступить следующим образом. Сначала найдите массу жидкости в сосуде по формуле m = m2 – m1. Затем с помощью линейки или рулетки измерьте геометрические размеры сосуда: для прямоугольных сосудов измерьте высоту, ширину и длину, а для цилиндрических – диаметр и высоту. Для нахождения объема прямоугольного сосуда воспользуйтесь формулой:

V = a * b * h,

где a – ширина, b – длина, h – высота сосуда.

Для нахождения объема цилиндрического сосуда возьмите формулу:

V = (pi * d * d * h) / 4,

где pi – число Пи, равное 3,14, d – диаметр сосуда, h – его высота (высота уровня жидкости).

После нахождения объема найдите плотность жидкости, как и в предыдущем случае, по формуле ро = m / V.

Задача определения плотности намного упрощается, если у вас есть ареометр. Этот прибор представляет собой стеклянную колбу с поплавком и шкалой. Просто опустите его в жидкость таким образом, чтобы он не касался дна, а по шкале в верхней части ареометра посмотрите значение плотности жидкости. Часто ареометром пользуются автолюбители для определения плотности электролита в аккумуляторе.

Источники:

как найти плотность жидкости

Войти на сайт

или

Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?

This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.

Источник

Загрузить PDF

Плотность — это отношение массы тела к занимаемому этим телом объему.^[1] Метрической единицей плотности является кг/м³ или г/см³, то есть она показывает массу одного кубического метра или сантиметра вещества. Узнать плотность воды достаточно просто с помощью формулы плотность = масса/объем.

1

Соберите необходимые материалы. Для подсчета плотности воды потребуется мерный цилиндр, весы и вода. Мерный цилиндр — специальная емкость с насечками или метками, в которой можно измерить точный объем жидкости.
2
Взвесьте пустой мерный цилиндр. Чтобы узнать плотность, необходимо знать массу и объем той жидкости, которая вас интересует. С помощью мерного цилиндра можно будет узнать массу воды, но также потребуется вычесть массу самого цилиндра, чтобы использовать только массу налитой в него воды.
- Включите весы и убедитесь, что они установлены на нулевой отметке.
- Поместите на весы сухой и пустой мерный цилиндр.
- Запишите массу цилиндра в граммах.
- Предположим, что пустой мерный цилиндр весит 11 г.
3
Налейте воду в мерный цилиндр. Добавляйте любое количество воды, но не забудьте записать точное значение. Посмотрите на цилиндр на уровне глаз и запишите объем по нижнему уровню мениска. Мениск — это искривление поверхности жидкости, которое можно заметить при взгляде точно на уровне глаз.^[2]
- Объем воды в мерном цилиндре будет использоваться для подсчета плотности.
- Предположим, что вы налили в мерный цилиндр 7,3 см³ воды (это то же самое, что 7,3 мл).
4
Взвесьте мерный цилиндр с водой. Убедитесь, что весы установлены на нулевой отметке, чтобы взвесить мерный цилиндр с водой. Следите за тем, чтобы не разлить воду из цилиндра, когда будете его взвешивать.
- Если вы все-таки разлили воду, то запишите новый объем и заново взвесьте цилиндр с водой.
- Предположим, что мерный цилиндр с водой весит 18,3 г.
5
Вычтите массу пустого мерного цилиндра из массы цилиндра с водой. Чтобы узнать массу самой воды, нужно вычесть массу мерного цилиндра. В результате останется одна только масса воды в цилиндре.
- В нашем примере масса мерного цилиндра составляет 11 г, а масса цилиндра с водой — 18,3 г. 18,3 г – 11 г = 7,3 г. Следовательно, масса воды составляет 7,3 г.
6
Подсчитайте плотность воды, разделив массу на объем. Воспользуйтесь формулой плотность = масса/объем, чтобы узнать плотность воды.^[3] Подставьте полученные значения массы и объема.
- масса воды: 7,3 г;
- объем воды: 7,3 см³;
- плотность воды = 7,3/7,3 = 1 г/см³.
Реклама

1
Узнайте определение уравнения для подсчета плотности. Плотность будет равна массе тела m, разделенной на объем тела v. Плотность обозначается греческой буквой ρ (ро). Более плотное тело будет иметь большую массу при меньшем объеме по сравнению с другими телами меньшей плотности.
- Стандартная формула подсчета плотности: ρ = m/v.
2

Используйте правильные единицы для каждой переменной. При подсчете плотности используют метрические единицы. Масса тела выражается в граммах или килограммах. Объем тела — в кубических сантиметрах или метрах.
3

Поймите, зачем нужна плотность. Плотность тела можно использовать для идентификации различных материалов.^[4] Если требуется идентифицировать вещество, то можно подсчитать плотность и сравнить с известной плотностью разных материалов.
4
Знайте, что есть факторы, которые могут влиять на плотность воды. Плотность воды практически равна 1 г/см³, но в некоторых научных дисциплинах следует знать максимально точное значение плотности воды. Плотность чистой воды меняется в зависимости от температуры.^[5] Чем ниже будет температура воды, тем выше плотность.
- Например, при 0°C плотность воды составляет 0,9998 г/см³, но при 80°C — уже 0,9718 г/см³. Разница может показаться незначительной, но она бывает весомой для научных исследований и экспериментов.
Реклама

Предупреждения

Будьте осторожны со стеклянным мерным цилиндром, чтобы не разбить его. Битое стекло острое, поэтому возникает риск порезаться.

Что вам понадобится

Вода
Мерный цилиндр
Весы

Об этой статье

Эту страницу просматривали 21 748 раз.

Была ли эта статья полезной?

Источник