Как найти объем жидкости: «По какой формуле можно найти объем?» – Яндекс.Кью

Содержание

Расчет массы и объема тела

Для того чтобы определить плотность вещества, надо массу тела разделить на его объем:

(10.1)

Массу тела можно определить с помощью весов. А как найти объем тела?

Если тело имеет форму прямоугольного параллелепипеда (рис. 24), то его объем находится по формуле

V = аbс.

Если же у него какая-то другая форма, то его объем можно найти методом, который был открыт древнегреческим ученым Архимедом в III в. до н. э.

Архимед родился в Сиракузах на острове Сицилия. Его отец, астроном Фидий, был родственником Гиерона, ставшего в 270 г. до н. э. царем города, в котором они жили.

До нас дошли не все сочинения Архимеда. О многих его открытиях стало известно благодаря более поздним авторам, в сохранившихся трудах которых описываются его изобретения. Так, например, римский архитектор Витрувий (I в. до н. э.) в одном из своих сочинений рассказал следующую историю:
«Что касается Архимеда, то изо всех его многочисленных и разнообразных открытий то открытие, о котором я расскажу, представляется мне сделанным с безграничным остроумием.

Во время своего царствования в Сиракузах Гиерон после благополучного окончания всех своих мероприятий дал обет пожертвовать в какой-то храм золотую корону бессмертным богам. Он условился с мастером о большой цене за работу и дал ему нужное по весу количество золота. В назначенный день мастер принес свою работу царю, который нашел ее отлично исполненной; после взвешивания вес короны оказался соответствующим выданному весу золота.

После этого был сделан донос, что из короны была взята часть золота и вместо него примешано такое же количество серебра. Гиерон разгневался на то, что его провели, и, не находя способа уличить это воровство, попросил Архимеда хорошенько подумать об этом. Тот, погруженный в думы по этому вопросу, как-то случайно пришел в баню и там, опустившись в ванну, заметил, что из нее вытекает такое количество воды, каков объем его тела, погруженного в ванну. Выяснив себе ценность этого факта, он, не долго думая, выскочил с радостью из ванны, пошел домой голым и громким голосом сообщал всем, что он нашел то, что искал.

Он бежал и кричал одно и то же по-гречески: «Эврика, эврика! (Нашел, нашел!)».

Затем, пишет Витрувий, Архимед взял сосуд, доверху наполненный водой, и опустил в него золотой слиток, равный по весу короне. Измерив объем вытесненной воды, он снова наполнил сосуд водой и опустил в него корону. Объем воды, вытесненной короной, оказался больше объема воды, вытесненной золотым слитком. Больший объем короны означал, что в ней присутствует менее плотное, чем золото, вещество. Поэтому опыт, проделанный Архимедом, показал, что часть золота была похищена.

Итак, для определения объема тела, имеющего неправильную форму, достаточно измерить объем воды, вытесняемой данным телом. Располагая измерительным цилиндром (мензуркой), это сделать несложно.

В тех случаях, когда известны масса и плотность тела, его объем можно найти по формуле, вытекающей из формулы (10.1):

(10.2)

Отсюда видно, что для определения объема тела надо массу этого тела разделить на его плотность.

Если, наоборот, объем тела известен, то, зная, из какого вещества оно состоит, можно найти его массу:

    m = ρV.      (10.3)

Чтобы определить массу тела, надо плотность тела умножить на его объем.

1. Какие способы определения объема вы знаете? 2. Что вам известно об Архимеде? 3. Как можно найти массу тела по его плотности и объему?
Экспериментальное задание. Возьмите кусок мыла, имеющий форму прямоугольного параллелепипеда, на котором обозначена его масса. Проделав необходимые измерения, определите плотность мыла.

Решение задач на расчет массы и объема тела. 7-й класс

3. Решение задач
1. Как будем выставлять оценку за работу на уроке по принципу сложения или вычитания? По принципу сложения.
2. Таблица 1 (Приложение №1). На складе имеются грузы: мел, пробка, береза, лед, сталь. Каждый груз упакован в контейнеры по 2 м3. для перевозки этих грузов были вызваны пять автомобилей. Ваша задача распределить грузы по автомобилям. Найти массу грузов.
— Что нужно сделать, чтобы распределить грузы по автомобилям?
— Как найти массу вещества, если известна его плотность и объём? кг/м3
— В каких единицах измерена плотность вещества? В килограммах
— В каких единицах будет вычислена масса? В тоннах и килограммах
— В каких единицах выражена грузоподъемность автомобилей? В тоннах, а для москвича в килограммах
— В каких единицах нужно получить массу грузов?

Решите данную задачу и распределите грузы по автомобилям.

Учитель проверяет правильность выполненного задания у первого решившего ученика, и назначает его своим ассистентом. В карточках (Приложение № 3) учеников делаются записи количества набранных баллов.

 Ученики решают задачи и распределяют грузы.
3. Таблица 2 (Приложение № 2). Имеются пять различных жидкостей, которые имеют одинаковую массу. Эти жидкости нужно разлить по пяти различным сосудам.

— Что нужно сделать, чтобы разлить жидкости по сосудам?

 Найти объём жидкостей.
— Как найти объем, если известна масса вещества и его плотность?
— В каких единицах получится вычисленный объём? в м3.
— В каких единицах дан объём сосудов? В литрах и миллилитрах
— В каких единицах нужно получить объём жидкостей? В литрах и миллилитрах
Решите данную задачу и распределите жидкость по сосудам.

Учитель проверяет правильность выполненного задания у первого решившего ученика, и назначает его своим ассистентом. В карточках учеников делаются записи количества набранных баллов.

 Ученики решают задачу.
4. Рефлексия.
— Какие физические понятия Вы использовали для выполнения заданий?

Сравните количество баллов, которые вы выставили сами себе, с количеством баллов, которые вам выставили проверяющие. Какой вы можете для себя сделать вывод?

Готовы ли вы к контрольной работе?

 Масса, плотность, объем.

Как вычислить объем теплоносителя. Простая формула

Что такое теплоносители

 

Теплоносители – это специальные реагенты, нагреваемые котлами и передающие тепло радиаторам для обогрева пространства. Для этой цели подходят только жидкости, поскольку необходимо давление для равномерного распределения по всей системе, а также последующей замены этого реагента на новый.

Теплоносители используются в любых отопительных системах: радиаторах автомобилей, котельных, промышленных котлах, системах кондиционирования, вентиляции и так далее. Отопление жилых помещений, промышленных цехов, торговых центров и любых других помещений было бы невозможно без них.

 

Популярные виды теплоносителей

 

  1. Вода. Активно используется при отоплении домов и квартир. Для избегания коррозии воду необходимо дополнительно фильтровать или использовать уже подготовленную, например, специализированную воду Kraft.
  2. Спиртосодержащие растворы. Прямой аналог воды, содержит большой процент этилового спирта, чтобы теплоноситель не замерзал при отрицательных температурах. Пример — этиленгликоль Thermagent -30.
  3. Антифриз. Особо текучее вещество, имеющее большую теплоемкость. Активно применяется для непостоянного обогрева небольших помещений. Лучший антифриз — HotPoint 30 Ultimate ECO.
  4. Масло. Используется в крупной промышленности. Требует большей энергии для нагрева, но гораздо дольше остывает.

Вычисление объема теплоносителя

 

Зачем нужно рассчитывать оптимальное количество теплоносителя

 

Неправильный объем теплоносителя негативно влияет на многие элементы оборудования. Если его мало, то энергия, переходящая в тепло, будет передаваться не жидкости, а корпусам нагревательных элементов. Перегрев может надолго вывести оборудование из строя, а то и вовсе привести его к полной потере.

Также при недостатке теплоносителя его место занимает воздух. В отопительных системах важно исключить наличие воздуха в контуре, поскольку он мало того, что снижает концентрацию самого теплоносителя и, соответственно, снижает КПД системы, но и приводит к окислению материалов, что ведет к коррозии и последующим поломкам.

В свою очередь, если теплоносителя будет слишком много, то при нагреве будет превышено давление.

В лучшем случае это приведет к срыванию клапанов, прорывам в системе, многочисленным протечкам и даже взрывам.

Этих фактов достаточно, чтобы понять важность правильного расчета теплоносителя, ведь это избавит вас от множества проблем в виде простоя, финансовых и временных затрат, ремонта и замены оборудования, а также прозябания на холоде.

 

Формула расчет объема теплоносителя

 

Поскольку наличие воздуха в контуре отопительного оборудования снижает теплопроводимость и негативно влияет на работоспособность, необходимо правильно рассчитывать количество теплоносителя. Для этого нужно суммировать внутренний объем всех элементов системы, предназначенных для его содержания.

Как правило, отопительная система состоит из следующих частей:

  • Расширительный бак
  • Котел отопления
  • Соединительные трубы
  • Радиаторы

В некоторых случаях также используются резервные баки с теплоносителем для компенсации испарения жидкости, но они не используются при расчете объема системы.

 

Формула расчета объема отопительной системы

V системы = V расширительного бака + V котла + V всех труб + V всех радиаторов

В случае покупки сертифицированного оборудования, объемы всех элементов должны быть указаны в технической документации, но длина и, соответственно, объем труб всегда зависит от конкретного помещения и системы, потому их придется считать вручную. Для этого необходимо поперечное сечение (S) трубы умножить на ее длину (L). Само же поперечное сечение высчитывается умножением внутреннего радиуса трубы (R) на математическую константу Пи (π), равную 3,14.

 

Формула расчета объема труб

V трубы = S*L

или

V трубы = R*π*L

Теперь, зная объем своей отопительной системы, необходимо заполнить ее соответствующим количеством теплоносителя. Но здесь есть определенный нюанс. Как известно, любые материалы при нагревании расширяются, потому, при полном заполнении контура в процессе разогрева наполнителя, могут лопнуть клапаны и сорваться крышки.

Чтобы этого избежать, следует учитывать коэффициент расширения жидкости при определенной температуре. Так, этиленгликоль при 40°С увеличит свой объем на 0,75%, а при 110°С на 5,15%. Коэффициенты расширения каждого теплоносителя можно найти в технической документации или уточнить у производителя. Владея полученной информацией, вы можете корректировать объем жидкости.

 

Пример расчета объема теплоносителя

 

Предположим, что ваше помещение отапливается с помощью одного стандартного стального радиатора с 10 секциями (каждая секция вмещает 0,45 литра). Нагревательный котел емкостью 10 литров находится в соседней комнате в 5 метрах по прямой от него, и они соединены стандартной трубой с внутренним радиусом 15 мм. Расширительный бак имеет емкость 0,5 литра.

Получаем:

V трубы = 0,15*3,14*5 = 2,35 литра

V радиатора = 0,45*10 = 4,5 литра

V системы = 2,35+4,5+10+0,5 = 17,35 литра

Но это еще не конец. 17,35 литра – это емкость самой системы, тогда как при нагреве объем теплоносителя увеличится. Допустим, при отоплении мы используем вышеупомянутый этиленгликоль, разогретый до тех же 110°С, соответственно его количество увеличится на 5,15%. Уменьшаем этот объем на данный коэффициент:

17,35*(100-5,15)/100 = 16,45 литра

Примечание: если мы зальем в нашу систему 16,45 литра этиленгликоля, и он увеличится на 5,15%, то получится лишь 17,3 литра, но 50 мл объема можно считать технической погрешностью и данный объем воздуха слишком мал для нанесения вреда оборудованию.

Именно столько понадобится этиленгликоля для нашей системы. Поскольку никогда нельзя исключить вероятность протечек, а также с учетом испарения жидкости, стоит покупать с запасом.

Заключение

 

Теперь вы знаете, как правильно рассчитывать объем теплоносителя в отопительных системах. Если все-таки подобные вычисления не вызывают у вас ничего, кроме головной боли, вы всегда можете обратиться за помощью к нашим менеджерам по тел. +7 (495) 139-60-20 или +7 (965) 230-51-17 и  получить полную консультацию по любому вопросу.

Как найти объем если известна архимедова сила и плотность жидкости? (Нужна точная формула )

изобразить ход луча в треугольной призме​

приклади наномеханіки ​

30 минут даётся, пожалуйста, быстрее!!!! На неподвижном блоке висит груз массой 30 кг. Какую силу и в каком направлении надо приложить к свободному ко … нцу веревки блока, чтобы поднять груз наверх(ɡ=10 Н/кг)?30 минут даётся, пожалуйста, быстрее!!!!​

На рисунке изображен участок электрической цепи. Напряжение на первом резисторе равно 3 В. Чему равно напряжение на втором резисторе, если R1 = R2 = R … 3 = 15 Ом?По идее, это параллельное соединение, поэтому Uобщ. =U1=U2=U3, получается напряжение тоже 3 вольта, зачем тогда сопротивление дано, я тупой хелп, ЗАРАНЕЕ СПАСИБО!

На електричні теплиці що має потужність 600 В Т Нагрівають 2 л води від 15 ° Цельсія до 100 ° Цельсія за 40 хвилин чому дорівнює Ккд плитки ?

Трансформатор должен понижать напряжение с 220 до 12 В. Сколько обмоток во вторичной обмотке трансформатора если первичная содержит 1200 витков?

Яка кількість теплоти виділяється за 5 хвилин у спіралі з дроту опором 15 OМ Якщо сила струму в колі 2 а? (Розв’язок )

1. Формула для обчислення потужності електричного струму (1 бал)a) m = ka б) Q = FRi B) P = UIr) A = UIT2. Напрямлений рух електронів під дією електри … чного поля — це електричний струм ……(1 бал)а) в електролітахб) у газахв) у металах3. Про який вид самостійного газового розряду йдеться в описі. «Має вигляд яскравихЗигзагоподібних смужок, що розгалужуються, триває всього кілька десятків мікросекунді зазвичай супроводжується характерними звуковими ефектами» (1 бал)а) Коронний б) Іскровий B) Tліючийг) Дуговий4. Який вид самостійного газового розряду зображений нарисунку? Де проявляється (застосовується) цей газовийрозряд? (1,5 бали)5. Яку роботу виконає електричний струм у лампочці кишенькового ліхтаря за 30 секунд,якщо напруга 2 В, а сила струму 0,3 А? (1,5 бали)6. Електрична піч споживає потужність 6 кВт при силі струму 50 А. Визначте напругу вмережі, яка живить електропіч (1 бал)7. Скільки часу тривав електроліз, якщо при силі струму 500 А на катоді виділилося 1,8кг алюмінію? (2 бали)8. Яка сила струму в нагрівальному елементі автоматичної пральної машини, якщо вонапідігріває 3 кг води від 24 до 90 °С за 15 хв? Напруга в мережі 220 В, ККД нагрівника ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУСТА КОНТРОЛЬНА З ФІЗИКИ ПОМОГИТЕ БУДЬЛАСКА​

Розрахуйте силу струму що проходить по алюмінієву провіднику завдовжки 600 м і площею поперечного перерізу 1.5 мм² при напрузі 42 В? (Розв’язок )

Первичная обмотка повышающего трансформатора имеет 200 витков, и он подключен к 300 В переменного тока. Сколько витков во вторичной обмотке, и сколько … в ней наведено ЭДС, если преобразования коэффициент 6?

Таблица вычисления плотности веществ онлайн

Как известно, каждое вещество имеет объем. Но массы двух тел, имеющих равные объемы, могут быть разными. Это значит, что плотность каждого вещества разная. Плотность вещества является величиной физической и равна численно массе его единицы объема. Если известны масса и объем тела, возможно рассчитать его плотность:

p = m / V

m — обозначение массы тела;
V — обозначение объема тела;
p — его плотность.
Т. е., плотность находим как отношение массы тела к его объему.

Основной единицей плотности является кг/м3. Часто используется не системная единица грамм на куб. сантиметр (г/см3).

Плотность вещества в различных состояниях будет разная. Так, плотность жидкого металла меньше его же плотности в твердом состоянии. При повышении температуры происходит термическое расширение, увеличивается объем при неизменной массе и плотность снижается.

Очень часто бывает нужно вычислить объем или массу тела. Это несложно будет сделать, используя определение плотности. Из него следует, что объем тела равен массе тела деленной на плотность.

V = m / p

Зная объем тела и плотность, находим массу тела, которая равняется их произведению.

m = p * V

Плотность жидкости: Ацетон, Вода, Вода морская, Бензин, Бензол, Глицерин, Дизельное топливо, Йод, Керосин, Кола, Кофе espresso, Апельсиновый сок, Молоко, Масло подсолнечное, Масло оливковое, Масло машинное, Масло рапсовое, Масло льняное, Масло парафиновое, Масло касторовое, Нефть, Спирт этиловый, Скипидар, Метиловый спирт, Бутиловый спирт, Гексан, Ксилол, Метанол, Уксусная кислота, Гептан, Азотная кислота, Диэтиловый эфир, Пентан, Пропиленгликол, Серная кислота, Пропанол, Лимонная кислота, Масляная кислота, Сероуглерод, Дихлорэтан, Толуол, Бром, Хлороформ, Окись углерода, Тетрахлорметан, Пиво, Этиленгликоль, Этилацетат, Эфир, Эфир этиловый.
 
Плотность древесины: Ольха, Пихта сибирская, Осина, Береза, Тополь, Лиственница, Дуб, Ель, Липа, Сосна, Кедр, Пробковое дерево.
 
Плотность металла и сплавов: Алюминий, Жидкий алюминий, Жидкое железо, Железо, Жидкое золото, Золото, Калий, Жидкий калий, Натрий, Жидкий натрий, Олово, Жидкое олово, Свинец, Жидкий свинец, Серебро, Жидкое серебро, Кобальт, Магний, Медь, Барий, Вольфрам, Кадмий, Кальций, Литий, Марганец, Молибден, Никель, Хром, Цинк, Титан, Платина, Плутоний, Цезий, Бронза, Дюралюминий, Латунь, Сталь, Чугун, Нихром, Агат, Алебастр, Оксид алюминия, Ртуть, Бериллий, Сурьма, Доломит, Уран, Ниобий, Баббит.
 
Плотность газа и пара: Аммиак, Азот, Аргон, Воздух, Водород, Ацетилен, Водяной пар, Гелий, Ксенон, Метан, Неон, Озон, Хлор, Пропан, Радон, Этан, Кислород, Пропилен, Двуокись углерода, Жидкий азот, Жидкий аргон, Жидкий водород, Жидкий пропан, Жидкий кислород, Оксид серы, Оксид углерода, Оксид азота, Формальдегид, Стибин, Этилен.
 
Плотность минералов: Гипс, Гранит, Кварц, Мел, Сланец, Базальт, Глина, Известняк, Кокс, Мрамор, Алмаз, Корунда, Уголь, Каменный уголь, Графит, Кремний, Грунт, Тальк, Сера порошок, Каолин.
 
Плотность материалов: Воск, Асфальт, Лед, Резина, Фарфор, Шлак, Бетон, Картон, Парафин, Снег (рыхлый), Бумага, Каучук, Кость, Цемент, Янтарь, Песок сухой, Песок сухой (утрамбованный), Песок мокрый (утрамбованный), Песок мокрый, Паронит, Полиэтилен, Фанера, Стекло оконное, Кирпич, Кирпич силикатный, Железобетон, Эбонит, Текстолит, Войлок, Поливинилхлорид, Поликарбонат, Полистирол, Полипропилен, Полиуретан, Карбид кальция, Аммиачная селитра.
 
Плотность веществ: Глюкоза, Гидроксид натрия, Гидроксид калия, Фенол, Хлорид натрия, Хлорид кальция, Хлорид калия, Хлорид цинка, Зерно пшеницы, Зола, Картофель, Мука пшеничная, Рис, Рожь, Сахар-песок, Свекла, Соль пищевая, Соль, Сода.
 
Чтобы произвести расчеты плотности веществ, воспользуйтесь онлайн калькулятором.

Таблица вычисления плотности веществ онлайн

Как посчитать объем трубы при выборе расширительного мембранного бака.

Как посчитать объем трубы.

Данные вычисления требуются для определения объёма системы отопления, при выборе расширительного мембранного бака.
Объём расширительного мембранного бака подбирается из расчета не менее 10% от всего литража системы.

Определите радиус трубы R. Если необходимо рассчитать внутренний объем трубы, то надо найти внутренний радиус. Если необходимо рассчитать объем, занимаемый трубой, следует рассчитать радиус внешний. Путем измерений можно легко получить диаметр (как внутренний, так и внешний) и длину окружности сечения трубы. Если известен диаметр трубы, поделите его на два. Так, R=D/2, где D — диаметр. Если известна длина окружности сечения трубы, поделите его на 2*Пи, где Пи=3.14159265. Так, R=L/6,28318530, где L — длина окружности.

Найдите площадь сечения трубы. Возведите значение радиуса в квадрат и помножьте его на число Пи. Так, S=Пи*R*R, где R — радиус трубы. Площадь сечения будет найдена в той же системе единиц, в которой было взято значение радиуса. Например, если значение радиуса представлено в сантиметрах, то площадь сечения будет вычислена в квадратных сантиметрах.

Вычислите объем трубы. Помножьте площадь сечения трубы на нее длину. Объем трубы V=S*L, где S — площадь сечения, а L — длина трубы.

Программа расчета объема воды в трубе и радиаторах

Внутренний диаметр трубы, мм. = объём секции радиатора, литров =
Длина трубы, м = количество секций радиатора, шт. =
Объем воды в трубе, м³ = объём воды в радиаторе, м³ =
Объем воды в трубе, литров = объём воды в радиаторе, литров =
 
Объем воды в системе, м³ =
Объем воды в системе, литров =

 


Таблица объёма жидкости в одном метре трубы:  

Внутренний диаметр,
мм

Внутренний объем 1 м погонного трубы,
литров

  

Внутренний диаметр,
мм

Внутренний объем 1 м погонного трубы,
литров

4

0,0126

105

8,6590

5

0,0196

110

9,5033

6

0,0283

115

10,3869

7

0,0385

120

11,3097

8

0,0503

125

12,2718

9

0,0636

130

13,2732

10

0,0785

135

14,3139

11

0,0950

140

15,3938

12

0,1131

145

16,5130

13

0,1327

150

17,6715

14

0,1539

160

20,1062

15

0,1767

170

22,6980

16

0,2011

180

25,4469

17

0,2270

190

28,3529

18

0,2545

200

31,4159

19

0,2835

210

34,6361

20

0,3142

220

38,0133

21

0,3464

230

41,5476

22

0,3801

240

45,2389

23

0,4155

250

49,0874

24

0,4524

260

53,0929

26

0,5309

270

57,2555

28

0,6158

280

61,5752

30

0,7069

290

66,0520

32

0,8042

300

70,6858

34

0,9079

320

80,4248

36

1,0179

340

90,7920

38

1,1341

360

101,7876

40

1,2566

380

113,4115

42

1,3854

400

125,6637

44

1,5205

420

138,5442

46

1,6619

440

152,0531

48

1,8096

460

166,1903

50

1,9635

480

180,9557

52

2,1237

500

196,3495

54

2,2902

520

212,3717

56

2,4630

540

229,0221

58

2,6421

560

246,3009

60

2,8274

580

264,2079

62

3,0191

600

282,7433

64

3,2170

620

301,9071

66

3,4212

640

321,6991

68

3,6317

660

342,1194

70

3,8485

680

363,1681

72

4,0715

700

384,8451

74

4,3008

720

407,1504

76

4,5365

740

430,0840

78

4,7784

760

453,6460

80

5,0265

780

477,8362

82

5,2810

800

502,6548

84

5,5418

820

528,1017

86

5,8088

840

554,1769

88

6,0821

860

580,8805

90

6,3617

880

608,2123

92

6,6476

900

636,1725

94

6,9398

920

664,7610

96

7,2382

940

693,9778

98

7,5430

960

723,8229

100

7,8540

980

754,2964

—

—

1000

785,3982

 

Расчет массы и объема тела по его плотности

Методическая разработка урока физики для 7 класса по теме «Расчет массы и объема тела по его плотности.

Класс: 7

Цели урока: повторить тему «Плотность тела», научиться определять объем тела и его массу по известной плотности, научиться решать задачи с применением этих формул.

Задачи урока: применять полученные знания в новой ситуации; развивать интерес к предмету путём выполнения разных заданий: практических и теоретических.

Дидактические материалы и оборудование к уроку: презентация, плакаты «Международная система единиц», «Приставки для образования кратных и дольных единиц», индивидуальные карточки с проверочными заданиями; весы с разновесами, мензурка, линейка, мыло, картофелина, камень.

План урока

I. Организационный момент

II. Актуализация знаний

1. Фронтальный опрос по теоретическому материалу

2. Заполнить таблицу (устно)

  v  

   

  t  

   

  ρ  

  V  
 

  кг  

  

  м  

    

3. Назовите число, составленное вами из номеров верных формул.

  1. v = S/t;
  2. v = St;
  3. S = vt;
  4. ρ = mv;
  5. ρ = m/V;
  6. m = ρ/V.

3. Выразите в СИ.

4,8 т; 502 г; 175 г; 35 см; 2341 мм; 584 л; 3846 см3; 0,00567 г/см3

III Проверка д/з

Проверочная работа по теме «Масса. Плотность»

Вариант 1

1) При нагревании тело расширяется. При этом плотность вещества, из которого оно сделано, …

а) не меняется б) увеличивается в) уменьшается г) увеличивается, потом уменьшается

2) Из некоторого вещества изготовили тело массой 42 г в форме параллелепипеда. Параллелепипед имеет следующие размеры: высота 1 см, ширина 2 см, длина 3 см. Определите его плотность.

3) После того как на одну чашу весов поместили тело, а на другую – набор гирь (20 г, 500 мг, 200 мг, 100 мг, 10 мг, 20 мг, 20 мг и 50 мг), весы пришли в равновесие. Чему равна масса тела?

Вариант 2

1) При охлаждении тело сжимается. При этом плотность вещества, из которого оно сделано, …

а) не меняется б) увеличивается в) уменьшается г) увеличивается, потом уменьшается

2) Канистра имеет размеры: высота 3 дм, ширина 1 дм, длина 5 дм. Масса пустой канистры 1 кг, заполненной – 13 кг. Чему равна плотность жидкости.

3) После того как на одну чашу весов поместили тело, а на другую – набор гирь (50 г, 500 мг, 200 мг, 100 мг, 10 мг, 10 мг, 20 мг и 50 мг), весы пришли в равновесие. Чему равна масса тела?

IV. Решение практических задач

1) Перед вами лежит кусочек камня. Какие измерения и расчеты необходимо выполнить для определения его плотности? С помощью какого прибора удобно измерить объем тела неправильной формы? Оформите задачу с решением.

2) Теперь вы видите кусок мыла. Какие измерения и расчеты необходимо выполнить для определения плотности этого тела? С помощью какого прибора удобно измерить объем мыла? Оформите задачу с решением.

Постановка проблемы

3) Недавно в одной из телепередач был показан сюжет о крестьянском хозяйстве, в котором вырастили замечательную картошку. Из всех городов приезжают закупать картофель, но только картофелины берут определенного объема. Примерно вот такую картофелину я вам принесла на урок. Давайте, определим ее объем. Вот только в мензурку, да и в отливной стакан она не войдет. Ваши предложения?

Это и есть тема нашего урока: Расчет массы и объема тела по его плотности.

Оформите эту задачу в тетрадях: Как найти объем тела, если известна масса тела и его плотность?

Рассмотрим примеры решения задач.

1) Перед вами в мензурке находятся вода, молоко и подсолнечное масло. Необходимо рассчитать массы этих жидкостей, зная их плотности.

2) Рядом с мензурками находятся пластмассовый и стальной шарики, электронные весы. По таблице из учебника выясните плотности этих веществ. Рассчитайте объемы шариков.

V. Самостоятельное решение расчетных задач

  1. Масса чугунного шара 800 г, его объем 125 см3. Сплошной этот шар или полый?
  2. Чему равна масса железного листа длиной 1 м, шириной 80 см, толщиной 1 мм?
  3. Дубовый брусок имеет массу 800 г. Определите его объем, если плотность дуба  800 кг/м3.

VI. Рефлексия (подведение итогов урока, оценки)

Что ж, наше занятие подходит к завершению. Я надеюсь, что полученные вами знания вы сможете использовать не только на уроках по различным предметам, но и будете применять их в повседневной жизни. А теперь рубрика обратной связи. На экране вы видите высказывания. Выберите любое и закончите его (устно).

Предлагаются варианты ответов: Сегодня я узнал… Было интересно… Было трудно… Я понял, что… Я научился… Меня удивило…

VII. Д/з

1) § 23 – учить

2) Придумать 3 интересные задачи на расчет плотности, массы или объема тел, применяемых в быту (оформить на А4 с решением и иллюстрациями, принести эти тела в класс для решения некоторых задач)

Как рассчитать объем жидкости

Обычно довольно легко вычислить объем жидкости в контейнере правильной формы, таком как цилиндр или куб. Все, что вам нужно сделать, это использовать соответствующее математическое уравнение для расчета вместимости контейнера, затем измерить уровень жидкости и произвести необходимую регулировку. Сложнее, когда контейнер не имеет правильной формы, а это большинство из них. Однако проблема исчезнет, ​​если вы знаете плотность жидкости.Все, что вам нужно сделать, это взвесить емкость и жидкость, вычесть вес емкости и использовать плотность жидкости для получения ответа.

TL; DR (слишком долго; не читал)

Вы можете рассчитать объем жидкости по ее весу, если знаете плотность жидкости. Обычно плотность можно посмотреть в таблице. Если у вас есть раствор, вам необходимо знать относительные пропорции растворенного вещества и растворителя, чтобы рассчитать его плотность.

Определение плотности

Ученые определяют плотность (∂) твердого тела, жидкости или газа как массу (M) вещества на единицу объема (V).С математической точки зрения это:

Вы определяете массу вещества, взвешивая его. Это может вызвать некоторую путаницу, потому что вес и масса — разные величины. Масса — это мера количества вещества, тогда как вес — мера силы тяжести. Тем не менее, как правило, килограммы, граммы или фунты используются как для веса, так и для массы, и это связано с тем, что для связанных с землей объектов соотношение между массой и весом не меняется. Это не относится к объектам в космосе, но немногие ученые имеют возможность проводить измерения в космосе.

Определение плотности жидкости

Во многих случаях вы можете найти плотность жидкости в таблице. Некоторые легко запомнить. Например, плотность воды составляет 1 г / мл, что эквивалентно 1000 кг / м 3 , хотя значение в английских единицах измерения менее запоминающееся: 62,43 фунта / куб. Фут. легко доступны ацетон, спирт или бензин.

Если у вас есть раствор, вам необходимо знать относительные концентрации растворителя и растворенного вещества, чтобы рассчитать его плотность.Вы определяете это путем взвешивания растворенного вещества перед добавлением его в растворитель. Если вы не знаете пропорции, вы не можете рассчитать плотность и, следовательно, не сможете определить объем раствора, просто взвесив его.

Процедура расчета объема

Поскольку вам нужно знать вес жидкости независимо от веса контейнера, вам понадобится второй контейнер, чтобы удерживать жидкость, пока вы взвешиваете первый.

    Лучше взвесить емкость перед добавлением жидкости, чем выливать и взвешивать ее.Небольшое количество жидкости может прилипнуть к стенкам емкости и станет частью веса, если вы воспользуетесь вторым методом. Эта небольшая погрешность может быть значительной при взвешивании очень малых количеств.

    Налейте жидкость в емкость и запишите вес емкости и жидкости. Вычтите вес емкости, чтобы получить вес жидкости.

    Найдите или вычислите плотность жидкости, затем определите объем жидкости, разделив массу жидкости на плотность.

    Обязательно выражайте плотность в единицах, совместимых с массой. Например, если вы измеряете массу в граммах, выражаете плотность в граммах / миллилитрах, а если вы измеряете массу в килограммах, выражаете плотность в килограммах на кубический метр.

Калькулятор объема жидкости | Рассчитать объем жидкости

Не гадайте при расчете объема жидкости и воспользуйтесь нашим калькулятором объема жидкости. Этот калькулятор позволяет ввести необходимую информацию, чтобы быстро и точно определить объем жидкости, который может вместить контейнер.Избегайте переполнения или наполовину заполненных контейнеров, используя сначала наш математический калькулятор, чтобы сопоставить количество жидкости с контейнером.

Что такое объем жидкости?

Жидкости по определению принимают форму контейнера. Если вы знаете размеры контейнера, вы можете рассчитать количество жидкости, которое он будет удерживать, то есть его объем. Этот калькулятор предназначен для определения объема жидкости, которую могут вместить прямоугольные емкости. Если у вас есть цилиндрический контейнер, такой как банка из-под газировки или форма конуса мороженого, вам понадобится другой калькулятор, чтобы найти объем этих форм.

Вот несколько томов калькуляторов формы:

Кто может пользоваться этим калькулятором?

Этот калькулятор может использовать любой желающий для определения объема. Некоторые примеры, когда этот калькулятор становится полезным, включают:

  • Владельцы домашних животных, чтобы узнать, сколько воды вмещает их аквариум
  • Домовладельцы должны знать объем своего прямоугольного бассейна
  • Повара выяснят вместимость коробок для хранения пищевых продуктов
  • Каждый раз, когда у вас есть прямоугольный контейнер, который необходимо заполнить жидкостью, и вам нужно знать объем в литрах

Необходимая информация

Когда вам нужно определить объем жидкости, который вмещает контейнер, вам понадобится некоторая информация о контейнере.Используйте метрическую рулетку или линейку для сбора необходимой информации. Для использования калькулятора введите следующие данные:

  • Высота в сантиметрах контейнера
  • Ширина в сантиметрах контейнера
  • Длина контейнера в сантиметрах

Получение и использование результатов

Нажмите кнопку «Рассчитать», и вы получите объем емкости в литрах. При необходимости эту информацию можно распечатать. Если вам требуются результаты в британских единицах, вам понадобится другой калькулятор для преобразования метрических литров в британские кварты или жидкие унции.Не вводите в калькулятор данные в дюймах или метрах, результаты не будут точными.

Как определяются результаты

Наш калькулятор использует стандартную формулу для определения объема прямоугольного объекта. Эта формула:

  • длина x ширина x высота = объем

Это только объем в кубических сантиметрах и не указывает количество жидкости. Второй шаг, который использует наш калькулятор, — разделить объем в кубических сантиметрах на 1000, чтобы найти объем жидкости в литрах.Вам не нужно ничего делать, кроме ввода необходимых данных. Оба шага процесса выполняются мгновенно, и окончательным ответом будет нужный вам номер.

Для использования этого простого калькулятора необязательно быть специалистом по математике или запоминать сложные формулы. Любой может узнать объем жидкости в контейнере с помощью нескольких цифр и щелчка мышки. Попробуйте этот калькулятор и изучите другие наши предложения калькуляторов для решения любой математической задачи, с которой вы можете столкнуться в повседневной жизни.Попробуйте их СЕГОДНЯ!

Давайте будем честными — иногда лучший калькулятор объема жидкости — это тот, который прост в использовании и не требует, чтобы мы даже знали, какова формула объема жидкости! Но если вы хотите узнать точную формулу для расчета объема жидкости, пожалуйста, проверьте поле «Формула» выше.

Вы можете получить бесплатный онлайн-калькулятор объема жидкости для своего веб-сайта, и вам даже не нужно загружать калькулятор объема жидкости — вы можете просто скопировать и вставить! Калькулятор объема жидкости в том виде, в котором вы его видите выше, на 100% бесплатен.Если вы хотите настроить цвета, размер и многое другое, чтобы лучше соответствовать вашему сайту, тогда цена начинается всего с 29,99 долларов США за разовую покупку. Нажмите кнопку «Настроить» выше, чтобы узнать больше!

Нахождение объема — Метод вытеснения воды | Глава 3: Плотность

  • Покажите учащимся пять стержней одинаковой массы, но разного объема.

    Покажите ученикам пять стержней и объясните, что все они имеют одинаковую массу.Затем возьмите самые длинные, средние и самые короткие стержни и напомните учащимся, что у них одинаковая масса.

    Попросите учащихся сделать прогноз:

    • Какой стержень самый плотный? Наименее плотный? Между?

    Студенты могут подумать, что, поскольку масса каждого стержня одинакова, объем каждого стержня должен иметь какое-то отношение к его плотности. Некоторые могут пойти дальше и заявить, что стержень наименьшего объема должен иметь наибольшую плотность, потому что такая же масса упакована в наименьший объем.Или что стержень с наибольшим объемом должен иметь наименьшую плотность, потому что та же масса распределена по наибольшему объему.

    Сообщите учащимся, что, как и кубики в предыдущем упражнении, им необходимо знать объем и массу каждого образца. Они также рассчитают плотность каждого образца и используют это значение, чтобы выяснить, из какого материала сделан каждый стержень.

  • Покажите анимацию и продемонстрируйте, как измерить объем с помощью метода вытеснения воды.

    Спроектируйте анимацию «Смещение воды».

    Воспроизведите анимацию, демонстрирующую метод вытеснения воды с помощью чашки с водой, градуированного цилиндра и стержня, как это будут делать ученики в задании. Используйте образец темно-серого пластика, чтобы учащиеся могли его лучше рассмотреть.

    Объем

    1. Продемонстрируйте, что будут делать студенты, наливая воду из чашки в мерный цилиндр емкостью 100 мл, пока он не достигнет высоты, которая будет покрывать образец.Это «начальный уровень воды».

    2. Сообщите студентам, что поверхность воды в трубке не может быть полностью плоской. Вместо этого поверхность может иметь неглубокую U-образную форму, называемую мениском. При измерении считывайте линию прямо у основания мениска.

    3. Наклоните градуированный цилиндр и медленно опустите образец в воду. Держите градуированный цилиндр вертикально. Запишите уровень воды. Укажите, что это «последний уровень воды».”

    4. Скажите ученикам, что вы хотите узнать, насколько изменился уровень воды. Вычтите начальный уровень воды из конечного уровня воды, чтобы найти объем стержня.

    5. Объем пробы = конечный уровень воды — начальный уровень воды.

    6. Студенты могут быть сбиты с толку тем, что единица измерения объема в градуированном цилиндре — миллилитры (мл), когда на предыдущем уроке студенты вычисляли объем в кубических сантиметрах (см 3 ).Объясните ученикам, что 1 мл — это то же самое, что 1 см 3 . Нажмите овальную кнопку на первом экране анимации с пометкой «1 мл = 1 см 3 ».

    Спросите студентов:

    Когда вы помещаете образец в воду, почему уровень воды повышается?
    Объем, который занимает стержень, толкает или вытесняет воду. Единственное место, где может течь вода, — это вверх. Количество или объем вытесненной воды равен объему пробы.
    Равен ли объем пробы окончательному уровню воды?
    Нет. Студенты должны понимать, что объем стержня не равен уровню воды в градуированном цилиндре. Вместо этого объем стержня равен количеству воды, которое поднялось в градуированном цилиндре (количество вытесненной воды). Чтобы определить количество вытесненной воды, ученики должны вычесть начальный уровень воды (60 мл) из конечного уровня воды.
    Какие единицы следует использовать при записи объема пробы?
    Поскольку они будут использовать объем для расчета плотности, учащиеся должны записать объем образца в см. 3 .
    Масса
    Студенческим группам не нужно будет измерять массу стержней. Масса каждой удочки одинакова, 15 грамм, и она указана в их таблице на листе активности. Им нужно будет измерить объем каждого из пяти различных стержней и рассчитать их плотность. Учащиеся будут использовать свои значения плотности для идентификации каждого стержня.
    Плотность
    Продемонстрируйте, как рассчитать плотность (D = m / v) путем деления массы на объем.Укажите, что ответ будет в граммах на кубический сантиметр (г / см 3 ).

    Раздайте каждому учащемуся по одному листу с упражнениями.

    Учащиеся записывают свои наблюдения и отвечают на вопросы о задании в листе действий. «Объясни это с помощью атомов и молекул» и «Возьми это». Дальнейшие разделы рабочего листа будут заполнены либо в классе, либо в группах, либо индивидуально, в зависимости от ваших инструкций. Посмотрите на версию листа деятельности для учителя, чтобы найти вопросы и ответы.

    Дайте студентам время ответить на вопросы 1–5 на листе задания перед тем, как приступить к занятию.

  • Попросите учащихся вычислить плотность пяти различных стержней и использовать характерное свойство плотности, чтобы правильно их идентифицировать.

    Примечание. Плотность трех пластиков одинакова, поэтому учащиеся должны быть очень осторожны при измерении их объема методом вытеснения воды.Также сложно измерить объем самого маленького стержня. Подскажите учащимся, что это от 1,5 до 2,0 мл.

    Вопрос для расследования

    Можете ли вы использовать плотность, чтобы идентифицировать все пять стержней?

    Материалы для каждой группы

    • Набор из пяти разных стержней одинаковой массы
    • Градуированный цилиндр, 100 мл
    • Вода в стакане
    • Калькулятор

    Подготовка учителей

    • С помощью перманентного маркера отметьте пять стержней буквами A, B, C, D и E.Следите за тем, какая буква соответствует какому образцу, не сообщая учащимся об этом. Если вы используете два или более наборов стержней, обязательно пометьте каждый образец из одного и того же материала одной и той же буквой.
    • После того, как группа обнаружит объем образца, она должна передать этот образец другой группе до тех пор, пока все группы не найдут объем всех пяти стержней.
    • Для самого длинного образца, который плавает, ученики могут использовать карандаш, чтобы аккуратно протолкнуть образец прямо под поверхность воды, чтобы измерить его полный объем.

    Процедура

    1. Объем
      1. Налейте достаточно воды из чашки в мерный цилиндр, чтобы достичь высоты, покрывающей образец. Прочтите и запишите том.
      2. Слегка наклоните градуированный цилиндр и осторожно поместите образец в воду.
      3. Поставьте мерный цилиндр вертикально на стол и посмотрите на уровень воды. Если образец всплывает, используйте карандаш, чтобы осторожно протолкнуть верхнюю часть образца прямо под поверхность воды.Запишите количество миллилитров для этого конечного уровня воды.

      4. Найдите количество вытесненной воды, вычтя начальный уровень воды из последнего уровня. Этот объем равен объему цилиндра в см 3 .

      5. Запишите этот объем в таблицу на рабочем столе.
      6. Удалите образец, налив воду обратно в чашку и вынув образец из мерного цилиндра.
    2. Плотность
      1. Рассчитайте плотность по формуле D = m / v. Запишите плотность в (г / см 3 ).
      2. Обменивайтесь образцами с другими группами до тех пор, пока вы не измерите объем и не рассчитаете плотность всех пяти образцов.
        Таблица 2. Объем, масса и плотность для неизвестных A – H
        Образец Начальный уровень воды (мл) Конечный уровень воды (мл) Объем стержней (см 3 ) Масса (г) Плотность (г / см 3 )
        A 15.0
        B 15,0
        С 15,0
        D 15.0
        E 15,0
    3. Определить образцы
      1. Сравните рассчитанные вами значения плотности со значениями в таблице. Затем напишите буквенное название для каждого образца в таблице.

    Примечание. Рассчитанные учащимися плотности могут не совпадать с плотностями, указанными в таблице. Во время работы учеников проверяйте их значения объема, чтобы убедиться, что они используют разницу между конечным и начальным уровнями воды, а не только конечный уровень.

    Таблица 3. Объем, масса и плотность для неизвестных A – H
    Материал Приблизительная плотность (г / см 3 ) Образец (буквы A – E)
    Латунь 8.8
    Алюминий 2,7
    ПВХ 1,4
    Нейлон 1,2
    Полиэтилен 0,94

  • Обсудите, подтверждают ли значения плотности учащихся их прогнозы с самого начала урока.

    Обсудите учащиеся значения плотности для каждого образца. Обратите внимание на то, что разные группы могут иметь разные значения плотности, но большинство значений близки к значениям в таблице.

    Спросите студентов:

    Каждая группа измерила объем одних и тех же образцов. По каким причинам группы могут иметь разные значения плотности?
    Студенты должны понимать, что небольшие неточности в измерении объема могут объяснить разницу в значениях плотности.Другая причина в том, что градуированный цилиндр сам по себе не идеален. Так что всегда есть некоторая неопределенность в измерениях.

    Напомните учащимся, что в начале урока они сделали прогноз относительно плотности малой, средней и длинной выборки. Студенты должны были предсказать, что самый длинный цилиндр имеет самую низкую плотность, самый короткий цилиндр — самую высокую плотность, а средний находится где-то посередине.

    Спросите студентов:

    Правильно ли было ваше предсказание относительно плотности этих трех образцов?
    Попросите учащихся взглянуть на свою таблицу со значениями массы, объема и плотности для каждого цилиндра.Попросите их найти взаимосвязь между объемом и плотностью. Студенты должны понимать, что самый короткий цилиндр имеет наибольшую плотность, а самый длинный цилиндр — самую низкую.
    Можно ли сказать, что если два образца имеют одинаковую массу, то образец с большим объемом будет иметь меньшую плотность?
    Да.
    Почему?
    Поскольку образцы имеют одинаковую массу, их объемы дадут вам представление об их плотности в соответствии с уравнением D = m / v.Если в знаменателе указано большее число для объема, плотность будет ниже.
    Справедливо ли сказать, что тот, у которого меньше объем, будет иметь более высокую плотность?
    Да.
    Почему?
    Если в знаменателе указано меньшее значение объема, плотность будет выше.

  • Попросите учащихся посмотреть на размер и массу атомов, чтобы объяснить, почему каждый образец имеет разную плотность.

    Спроецируйте изображение размера и массы атома.

    Скажите студентам, что эта диаграмма основана на периодической таблице элементов, но включает только первые 20 элементов из примерно 100. Показано представление атома для каждого элемента. Для каждого элемента атомный номер выше атома, а атомная масса ниже. Эта диаграмма особенная, потому что она показывает размер и массу атомов по сравнению с другими атомами.

    Примечание: учащиеся могут захотеть узнать больше о том, почему атомы имеют разные атомные номера и разные размеры.Эти вопросы будут рассмотрены в следующих главах, но вы можете сказать им, что атомный номер — это количество протонов в центре или ядре атома. Каждый элемент имеет определенное количество протонов в своих атомах, поэтому каждый элемент имеет свой атомный номер. Разницу в размерах объяснить немного сложнее. У атомов есть положительно заряженные протоны в ядре и отрицательно заряженные электроны, движущиеся вокруг ядра. На самом деле пространство, которое занимают электроны, составляет большую часть размера атома.По мере увеличения числа протонов в атоме увеличивается его масса и сила положительного заряда. Этот дополнительный положительный заряд притягивает электроны ближе к ядру, делая атом меньше. Атомы снова увеличиваются в размерах в следующем ряду, потому что больше электронов добавляются в пространстве (на энергетическом уровне) дальше от ядра.

    Сообщите учащимся, что они узнают больше о периодической таблице и атомах в главе 4. На данный момент все ученики должны сосредоточить внимание на размере и массе атомов.

    Скажите студентам, что разницу в плотности между маленькими, средними и большими образцами, которые они измерили, можно объяснить на основе атомов и молекул, из которых они сделаны.

    Проецировать изображение Полиэтилен (самый длинный стержень).

    Полиэтилен состоит из длинных молекул, состоящих только из атомов углерода и водорода. На диаграмме размера и массы атома масса углерода довольно мала, а масса водорода — самая низкая из всех атомов.Эти низкие массы помогают объяснить, почему полиэтилен имеет низкую плотность. Другая причина в том, что эти длинные тонкие молекулы неплотно упакованы вместе.

    Проецировать изображение Поливинилхлорид (стержень средней длины).

    Поливинилхлорид состоит из атомов углерода, водорода и хлора. Если вы сравните поливинилхлорид с полиэтиленом, вы заметите, что в некоторых местах, где есть атомы водорода в полиэтилене, есть атомы хлора. На диаграмме хлор имеет большую массу для своего размера.Это помогает сделать поливинилхлорид более плотным, чем полиэтилен. Плотность различных пластиков обычно обусловлена ​​разными атомами, которые могут быть связаны с углеродно-водородными цепями. Если это тяжелые атомы для своего размера, пластик будет более плотным; если они легкие для своего размера, пластик будет менее плотным.

    Спроецируйте изображение Латунь (самый короткий стержень).

    Латунь представляет собой комбинацию атомов меди и цинка. Медь и цинк появляются позже в периодической таблице, поэтому они не показаны в таблице, но они оба тяжелые для своего размера.Атомы также очень плотно упакованы. По этим причинам латунь более плотная, чем полиэтилен или поливинилхлорид.

  • Обсудите плотность кальция по сравнению с плотностью серы.

    Попросите учащихся сослаться на иллюстрацию кальция и серы на своих листах с заданиями. Объясните, что атом кальция больше и тяжелее атома серы. Но кусок твердой серы более плотный, чем твердый кусок кальция.Плотность серы составляет около 2 г / см 3 , а плотность кальция составляет около 1,5 г / см 3 .

    Спросите студентов:

    На основании того, что вы знаете о размере, массе и расположении атомов, объясните, почему образец серы более плотный, чем образец кальция.
    Даже несмотря на то, что атом серы имеет меньшую массу, чем атом кальция, гораздо больше атомов серы могут упаковываться вместе в определенном пространстве. Это дает серу большую массу на единицу объема, чем кальций, что делает ее более плотной.

    • Как измерить объем жидкости — стенограмма видео и урока

    Градуированные цилиндры

    Градуированные цилиндры названы правильно, потому что они представляют собой цилиндрические емкости с маркировкой сбоку, известной как градуировка. Эти градуировки различаются в зависимости от размера градуированного цилиндра.

    Если цилиндр большой и вмещает 500 мл жидкости, то отметки на градуированной шкале будут разделены на интервалы по 5 мл.Пять мл — это примерно чайная ложка жидкости. Если баллон небольшой и вмещает только 10 мл жидкости, то маркировка будет делаться с шагом 0,1 мл, что представляет собой крошечную каплю.

    Градуированные цилиндры обычно изготавливаются из стекла или пластика, что очень важно. Это важно, потому что мы знаем, что вода и другие жидкости склонны прилипать к этим материалам. Это притяжение жидкости к емкости приводит к тому, что уровень воды немного выше по краям и ниже в середине. Это создает мениск , этот термин мы используем для описания изогнутой поверхности, которая возникает, когда жидкость находится внутри контейнера.

    Когда вы читаете уровень воды внутри градуированного цилиндра, вы хотите измерить уровень внизу, то есть посередине, мениска. Если бы вы измерили место, где жидкость встречается с контейнером, оно будет слишком высоким. Говоря о способах получения точных показаний, важно, чтобы вы снимали показания на уровне глаз, чтобы ваши измерения не искажались вашим взглядом.

    В качестве примера предположим, что у вас есть стакан воды, и вы хотите узнать его количество с точностью до миллилитра.Вы можете взять градуированный цилиндр на 100 мл и налить воду в отверстие в верхней части цилиндра. Затем вы можете присесть так, чтобы ваши глаза находились на одном уровне с поверхностью воды. Это позволяет увидеть мениск или кривую уровня воды. Теперь вы можете взглянуть на самую нижнюю точку мениска и снять показания по отметкам на внешней стороне цилиндра.

    Бюретки

    Вы только что узнали хороший способ измерения объема жидкости, но некоторые эксперименты требуют от вас еще большей точности.В этих случаях вы можете использовать бюретки . Бюретки представляют собой емкости цилиндрической формы с нанесенными сбоку градуировками и клапаном на дне. Клапан в нижней части бюретки, который называется запорным краном, позволяет перетекать или закапывать точное количество жидкости в приемную емкость.

    Бюретки считываются сверху вниз, поэтому в бюретке объемом 50 мл, который является наиболее распространенным размером, верхнее число составляет 0 мл, а нижнее число — 50 мл. Когда вы используете бюретку для измерения объема, вы фактически измеряете количество выданной жидкости.Это немного сложнее, чем градуированный цилиндр, и требует простого математического уравнения. Например, чтобы определить объем жидкости, который вы использовали в эксперименте, вы должны вычесть начальный объем из конечного объема.

    Бюретки

    полезны, когда вы выполняете титрование , которое представляет собой процесс, используемый для определения точной концентрации жидкости, необходимой для завершения реакции. Давайте рассмотрим очень простой пример титрования, чтобы лучше понять использование бюретки.

    Для этого эксперимента вы собираетесь определить точный объем голубой воды, необходимый, чтобы превратить чашку с желтой водой в зеленый цвет. Чтобы провести эксперимент, вам нужно наполнить бюретку голубой водой. Рекомендуется слить часть жидкости, чтобы заполнить кончик бюретки, чтобы избавиться от пузырьков воздуха.

    Затем вы хотите снять начальное показание объема по отметкам градуировки на боковой стороне бюретки. Помните, что это измерение жидкости, поэтому, чтобы быть точным, вы должны читать его на уровне глаз и считывать нижнюю часть мениска.

    Теперь вы можете открыть кран и капнуть голубую воду в желтую воду приемного стакана. Когда цвет изменится, ваш эксперимент закончен, и пришло время снять окончательное значение объема. Чтобы определить точное количество распределенной жидкости, вычтите начальный объем из конечного объема.

    Итоги урока

    Давайте рассмотрим. В этом уроке мы узнали о двух инструментах, которые можно использовать для измерения объема жидкости. Мы узнали о градуированных цилиндрах , которые представляют собой цилиндрические емкости с маркировкой сбоку, известные как градуировки, и бюретках , которые представляют собой цилиндрические емкости с градуированными отметками сбоку и клапаном внизу, называемым запорным краном.

    Когда жидкость находится внутри градуированного цилиндра и бюретки, она прилипает к сторонам, образуя мениск , этот термин мы используем для описания изогнутой поверхности, которая возникает, когда жидкость находится внутри контейнера. Чтобы получить точное измерение, вы хотите, чтобы поверхность жидкости находилась на уровне глаз, и вам нужно проводить измерения на дне мениска.

    Результаты обучения

    По окончании изучения основных понятий этого урока вы можете:

    • Определить два инструмента, используемых для измерения объема жидкости
    • Используйте два инструмента для точного измерения объема жидкости

    Измерительный объем

    Обзор

    Объем — это объем пространства , занимаемый объектом или веществом.Это одна из производных величин , определенных Международной системой единиц. Единицей объема является кубический метр (м 3 ). Это то, что называется согласованной производной единицей величины , потому что она выражается исключительно в терминах одной из базовых единиц, определенных Международной системой единиц, а именно длины . Если длина равна метрам, то (м) измеряется в кубических метрах. Фактически, для ряда основных трехмерных форм мы можем довольно легко определить объем объекта, просто измерив его размеры в любой подходящей единице длины (например,грамм. метров, сантиметров или миллиметров), а затем применив правильную формулу к этим измерениям, чтобы определить его объем. Самый простой из возможных примеров — это, вероятно, куб , который по определению имеет одинаковую длину во всех трех измерениях. Если бы у нас был объект в форме куба, у которого каждая сторона имела размер два метра (2 м), например, объем был бы 2 × 2 × 2 кубических метра, что дало бы нам восемь кубических метров (8 м 3 ) . Формулы для ряда распространенных трехмерных форм приведены в следующей таблице.


    86 9025 прямоугольной формы 9025 прямоугольной формы 9025
    Формулы объема для общих трехмерных фигур
    Форма Формула Измеренные размеры
    Куб a 3 a = длина каждой кромки
    l × w × h l = длина, w = ширина, h = высота
    Призма B × h = Площадь основания, h = высота
    Пирамида B = площадь основания, h = высота
    Правильный тетраэдр a = длина каждого края
    Цилиндр π r 2 h r = радиус основания, h = высота
    Конус r = радиус основания, h = высота
    Сфера r = радиус сферы
    Эллипсоид a , b и c = полуоси эллипсоида

    Конечно, не все объекты, для которых мы хотим найти объем, имеют правильные трехмерные формы, и не все они являются твердыми телами.Мы можем захотеть найти объем газа или жидкости. Мы также можем захотеть найти объем некоторого количества твердого материала, который обычно находится в порошкообразной или гранулированной форме (например, мука, сахар, соль, песок или цементный порошок). Даже если интересующий объект является жестким или полужестким предметом, он вполне может иметь очень неправильную форму. В таком случае обычно невозможно (или, по крайней мере, очень сложно) попытаться определить объем такого объекта путем его измерений. К счастью, существует ряд методов, которые можно использовать для определения объема вещей, которые не являются твердыми телами правильной формы.

    Измерение объема жидкости

    Вероятно, следующая простая вещь для измерения объема (после обычных твердых веществ) — это жидкость. Жидкость может быть налита в какой-либо мерный сосуд с градуировкой, и ее объем можно будет увидеть, посмотрев на градуировку сбоку мерного сосуда. Хотя единицей объема в системе СИ является кубических метра (м 3 ), объем жидкости обычно выражается в единицах литра (или долях литра).Литр имеет такой же объем, как кубический дециметр (дециметр равен одной десятой метра). Таким образом, кубический метр жидкости эквивалентен тысячам литров (1000 л). Другими словами, один литр эквивалентен одной тысячной кубического метра (1 L = 0,001 м 3 ). Для очень малых количеств жидкости мы бы выразили объем в сантилитрах (сантилитр равен сотым литрам) или миллилитрам (миллилитр равен одной тысячной литра).

    Тип мерного сосуда, используемого для измерения объема жидкости, будет зависеть от количества жидкости, которое нам нужно измерить, и степени точности, с которой необходимо измерить объем. Если мы измеряем количество воды или оливкового масла (например), необходимое для рецепта еды, простого домашнего мерного кувшина более чем достаточно. Если, с другой стороны, мы работали в медицине и хотели вводить пациенту определенное количество лекарства перорально или внутривенно, точность наших измерений становится гораздо более важной.Мы, вероятно, захотим использовать более специализированное устройство, чтобы гарантировать, что мы даем пациенту правильное количество лекарства. Точность также важна, когда мы хотим проводить эксперименты с химическими веществами в растворе в лаборатории. Неправильное указание сумм может существенно повлиять на результат эксперимента.


    Бытовой мерный кувшин используется для измерения объема жидкости на кухне.


    Из рисунка выше вы можете заметить, что мерный кувшин можно использовать для измерения объемов жидкости до одной пинты или пол-литра (пол-литра немного меньше пинты).Хотя существует ряд неметрических единиц измерения, которые все еще широко используются для измерения объема жидкости (включая, конечно, пинту), нас здесь интересует только литр и его подмножественные. Следует также отметить, что мерный кувшин имеет градуировку на поллитровой стороне с интервалом в пятьдесят миллилитров (50 мл). Этого достаточно для измерения объема жидкости, используемой в кулинарии, но на самом деле этого недостаточно для лабораторного использования. Для более точных измерений мы можем использовать мерный сосуд, такой как градуированный цилиндр , показанный ниже.Обычно это высокий, относительно узкий сосуд с прямыми стенками, сделанный из стекла или пластика.


    Типичный градуированный цилиндр


    На рисунке ниже показана верхняя часть градуированного цилиндра, несколько увеличенная. Если вы посмотрите на верхний ряд чисел на изображении, вы увидите выражение «500: 5». Это указывает на то, что цилиндр градуирован до максимального уровня в пятьсот миллилитров, и что каждая малая градуировка представляет собой увеличение объема на пять миллилитров.Вторая строка чисел содержит выражение «± 5 при 20 ° C». Это означает, что измерение объема имеет точность в пределах (плюс-минус) пяти миллилитров при температуре двадцати градусов по Цельсию. Это поднимает важный вопрос, заключающийся в том, что объем жидкости может значительно изменяться в зависимости от температуры. Большинство измерительных сосудов откалиброваны при температуре двадцати градусов по Цельсию или близкой к ней. Эта температура обычно считается комнатной.


    Верхняя часть градуированного цилиндра, увеличенная


    Мы можем найти объем некоторого количества жидкости, просто налив его в мерный цилиндр (иногда называемый мерным цилиндром , поскольку его основное предназначение — измерение объема жидкости) и отсчитав объем, используя пронумерованные градуировки. на стороне цилиндра.Однако следует отметить несколько моментов при использовании этого метода. Прежде всего, всякий раз, когда вы переносите некоторое количество жидкости из одного контейнера в другой, небольшое количество остается в исходном контейнере. Количество жидкости, которая «прилипает» к исходному контейнеру, часто зависит от природы самой жидкости. Например, если мы наливаем воду из одной стеклянной емкости в другую (стараясь, конечно, не пролить ее), количество воды, остающейся в исходной емкости, обычно будет незначительным.То же самое нельзя сказать о более вязкой жидкости, такой как патока. Даже относительно сыпучая жидкость, такая как растительное масло, может оставлять значительные остатки в исходном контейнере. Это просто необходимо иметь в виду для использования в будущем.

    После того, как мы перелили жидкость в мерный цилиндр, считывание объема также требует определенной осторожности. Рискуя заявить очевидное, любой сосуд, используемый для измерения объема жидкости, всегда следует ставить на плоскую ровную поверхность.Даже в этом случае, как показано на рисунке ниже, поверхность жидкости, заключенной в относительно узкий сосуд, не будет полностью выровнена. Из-за поверхностного натяжения жидкости (обсуждение которого уместно в другом месте) поверхность жидкости имеет тенденцию изгибаться вверх везде, где она встречается со стенками контейнера. Эта кривизна (называемая мениском ) хорошо видна невооруженным глазом. Объем следует читать на самом нижнем уровне поверхности жидкости, убедившись, что глаз находится на уровне поверхности жидкости.Обратите внимание, что если вы хотите перелить точное количество жидкости в мерный сосуд, что часто бывает, небольшие корректировки уровня можно выполнить с помощью пипетки (то, что используется для введения глазных капель).


    Показания следует снимать при самом низком уровне воды.


    Определение объема твердого тела неправильной формы

    Определение объема твердых объектов неправильной формы с помощью измерений часто нецелесообразно.Однако мы можем относительно легко определить точный объем твердого объекта неправильной формы, используя метод, известный как смещения жидкости . Имейте в виду, что, поскольку метод включает погружение объекта в жидкость (обычно воду), вы должны убедиться, что рассматриваемый объект можно безопасно погрузить в жидкость, не повреждая объект и не создавая опасной ситуации. Металлические элементы, такие как литий и калий, а также многие обычные химические соединения могут довольно бурно реагировать при контакте с водой.Помните также, что добавление в воду небольшого количества растворимых веществ, таких как соль, не приведет к значительному увеличению ее объема. Когда соль растворяется в воде, ее молекулы просто занимают пространство между молекулами воды. Конечно, если вы продолжите добавлять соль, в конечном итоге ее будет слишком много, чтобы все растворилось, и объем увеличится на .

    Существует несколько возможных способов использования вытеснения жидкости для определения объема объекта неправильной формы, при условии, что объект достаточно мал, чтобы поместиться в какой-либо объемный сосуд (помните, что слово объемный указывает на то, что основным назначением сосуда является измерение объема).Первый метод, который мы опишем, включает использование градуированного цилиндра или аналогичного мерного сосуда. Заполните цилиндр водой примерно на две трети. Мы предположим, что объект, объем которого мы хотим определить, представляет собой небольшой объект неправильной формы, который плотнее воды и, таким образом, тонет. Вы можете использовать небольшой камень неправильной формы или гальку, чтобы проверить метод.


    Используйте небольшой камень или гальку, чтобы проверить метод.


    Первое, что нужно сделать, это прочитать объем воды в мерной емкости и записать значение.Как только вы это сделаете, вам нужно погрузить объект в воду так, чтобы он полностью погрузился в воду. Один из способов сделать это — слегка наклонить судно и позволить объекту соскользнуть вниз по борту в воду. Бросать предмет в стеклянный контейнер — не лучшая идея, особенно если он относительно тяжелый. Во-первых, это может вызвать выплескивание части воды из емкости, что повлияет на точность вашего результата. Во-вторых, существует вероятность (какой бы малой она ни была), что предмет пробьет дно контейнера.Это создаст беспорядок (вода повсюду), создаст опасность (из-за разбитого стекла) и повлечет за собой ненужные расходы (стоимость замены сосуда). Другой вариант — обвязать предмет хлопковой нитью и осторожно опустить ее в воду, пока предмет не погрузится в воду. Сама нить имеет незначительный объем и существенно не повлияет на результат.

    После того, как объект полностью погрузится в воду, измеряется второй уровень воды в мерном цилиндре или химическом стакане (или чем-то еще).Вычитание первого показания из второго даст вам объем объекта в миллилитрах. Чтобы выразить объем в кубических метрах (или его долях), просто примените соответствующий коэффициент преобразования. Один миллилитр имеет тот же объем, что и один кубический сантиметр, что составляет одну миллионную кубического метра (0,000 001 м 3 или 10 -6 м 3 ). Между прочим, если объект, объем которого вы пытаетесь найти, менее плотный, чем вода, он будет плавать, а не опускаться на дно контейнера.В этом случае вам нужно будет найти способ погружения объекта. Вы могли бы затолкнуть объект под воду с помощью тонкого куска проволоки или, в качестве альтернативы, привязать к объекту груз, чтобы убедиться, что он тонет. Вам просто нужно снять первое показание с грузом, погруженным в воду, чтобы разница между первым и вторым показаниями давала вам только объем самого объекта.

    Второй метод определения объема объекта, основанный на вытеснении жидкости, включает использование перепускного сосуда и мерного цилиндра, как показано ниже.При использовании этого метода переливной сосуд наполняется водой до тех пор, пока вода не начнет переливаться и вытекать из сосуда через выпускную трубку сбоку от сосуда (переливной сосуд, конечно, должен быть расположен так, чтобы выпускная труба находилась над раковину или подходящую емкость, в которую может улавливаться лишняя вода). Как только вода перестанет перетекать, мерный цилиндр помещается под выпускную трубку, и объект медленно опускается в емкость для перелива. Идея состоит в том, что объем воды, эквивалентный объему объекта, будет вытеснен и вытечет из перепускного сосуда в мерный цилиндр.Затем объем объекта можно определить напрямую, считывая объем воды в мерном цилиндре.


    Сосуд для перелива можно использовать вместе с мерным цилиндром.



    Как вы измеряете объем жидкости с помощью давления

    Невозможно измерить объем напрямую, и, к сожалению, нет такого устройства, как датчик объема, однако, если вы знаете размеры пространства, заполненного жидкостью , вы легко можете определить объем.

    Вы можете измерить высоту жидкости с помощью датчика уровня, который может быть основан на различных типах технологий, таких как поплавковая, емкостная, индуктивная, ультразвуковая, радарная, давления и т. Д.

    Устройства измерения давления используются для измерения уровня, поскольку существует линейная зависимость между высотой жидкости и давлением. Как только высота жидкости известна, вы можете рассчитать объем, включив другие размеры резервуара / сосуда.

    Для многих приложений для хранения жидкости единственный размер, о котором следует беспокоиться, — это изменение высоты жидкости, поскольку другие размеры являются фиксированными или могут быть определены математически, например, в случае прямоугольного резервуара или вертикального цилиндрического резервуара.

    В случае резервуара с горизонтальным цилиндром другие размеры будут изменяться по мере заполнения резервуара, но их можно определить с помощью тригонометрии.

    Для резервуаров неправильной формы это немного сложнее, и необходимо оценить размеры путем экстраполяции или разделить резервуар на сегменты, которые легче профилировать.

    Пример расчета

    Преобразование измеренного давления 130 мбар для смеси глицерин / вода плотностью 1200 кг / м³ в прямоугольном резервуаре с базовыми размерами 150 см x 250 см в объем в литрах.

    Первый шаг — преобразовать плотность в удельный вес, а давление в высоту. Плотность 1200 кг / м³ преобразуется в удельный вес (SG) 1,2, а столб жидкости 100 мбар с удельным весом 1 будет иметь высоту 110,47 см.

    Теперь, когда вы знаете высоту жидкости в сантиметрах, вы можете вычислить объем жидкости, умножив его на площадь основания, 110,47 см x 1500 см x 250 см = 4142,6 л.

    Продукция для измерения уровня в резервуаре

    Запросите информацию о продуктах для измерения уровня в резервуаре для вашего приложения.

    Объем и плотность | Введение в химию

    Цель обучения
    • Опишите взаимосвязь между плотностью и объемом
    Ключевые моменты
      • Объем вещества зависит от количества вещества, присутствующего при определенной температуре и давлении.
      • Объем вещества можно измерить в мерной посуде, такой как мерная колба и мерный цилиндр.
      • Плотность указывает, сколько вещества занимает определенный объем при определенной температуре и давлении. Плотность вещества может использоваться для определения вещества.
      • Вода необычна, потому что когда вода замерзает, ее твердая форма (лед) менее плотная, чем жидкая вода, и поэтому плавает поверх жидкой воды.
    Условия
    • Плотность — мера количества вещества, содержащегося в данном объеме.
    • объем: Единица трехмерной меры пространства, которая включает длину, ширину и высоту.Он измеряется в кубических сантиметрах в метрических единицах.

    Объем и плотность

    Свойства материала можно описать разными способами. Любое количество любого вещества будет иметь объем. Если у вас есть две емкости с водой разного размера, каждая из них вмещает разное количество или объем воды. Единица измерения объема — это единица, производная от единицы длины в системе СИ, и не является основным измерением в системе СИ.

    Если две пробы воды имеют разные объемы, они все равно имеют общее измерение: плотность.Плотность — это еще одно измерение, производное от основных единиц СИ. Плотность материала определяется как его масса на единицу объема. В этом примере каждый объем воды отличается и, следовательно, имеет определенную и уникальную массу. Масса воды выражается в граммах (г) или килограммах (кг), а объем измеряется в литрах (л), кубических сантиметрах (см 3 ) или миллилитрах (мл). Плотность рассчитывается путем деления массы на объем, поэтому плотность измеряется в единицах массы / объема, часто г / мл.Если обе пробы воды имеют одинаковую температуру, их плотности должны быть одинаковыми, независимо от объема пробы.

    Измерительные инструменты

    Мерная чашка Мерная чашка — это обычная домашняя утварь, используемая для измерения объемов жидкостей.

    Если вы когда-либо готовили на кухне, вы, вероятно, видели какую-то мерную чашку, которая позволяет пользователю измерять объемы жидкости с разумной точностью. Мерная чашка показывает объем жидкости в стандартных единицах СИ — литрах и миллилитрах.Большинство американских мерных стаканчиков также измеряют жидкость в более старой системе, состоящей из стаканов и унций.

    Мерная посуда

    Ученые, работающие в лаборатории, должны быть знакомы с типичной лабораторной посудой, которую часто называют мерной посудой. Это могут быть химические стаканы, мерная колба, колба Эрленмейера и градуированный цилиндр. Каждый из этих контейнеров используется в лабораторных условиях для измерения объемов жидкости в различных целях.

    Лабораторная мерная посуда Стеклянная посуда, такая как эти химические стаканы, обычно используется в лабораторных условиях для удобного измерения и разделения различных объемов жидкостей.

    Плотность воды

    Различные вещества имеют разную плотность, поэтому плотность часто используется как метод идентификации материала. Сравнение плотностей двух материалов также может предсказать, как вещества будут взаимодействовать. Вода используется в качестве общего стандарта для веществ, и ее плотность составляет 1000 кг / м. 3 при стандартных температуре и давлении (называемых STP).

    Использование воды в качестве сравнения плотности

    Когда объект помещается в воду, его относительная плотность определяет, плавает он или тонет.Если объект имеет меньшую плотность, чем вода, он всплывет на поверхность воды. Объект с большей плотностью утонет. Например, пробка имеет плотность 240 кг / м 3 , поэтому она будет плавать. Плотность воздуха составляет приблизительно 1,2 кг / м. 3 , поэтому он сразу поднимается к верху водяного столба. Металлы натрий (970 кг / м 3 ) и калий (860 кг / м 3 ) будут плавать на воде, а свинец (11340 кг / м 3 ) тонуть.

    Плотность: история Архимеда и золотой короны Корона сделана из чистого золота? Древнегреческий король должен знать, обманул ли его ювелир.Он вызывает Архимеда, который решает использовать плотность для определения металла. Но как он может определить объем короны?

    Жидкости имеют тенденцию образовывать слои при добавлении в воду. Глицерин сахарного спирта (1261 кг / м 3 ) погружается в воду и образует отдельный слой, пока он не будет тщательно перемешан (глицерин растворим в воде). Растительное масло (прибл. 900 кг / м 3 ) будет плавать на воде и, независимо от того, насколько сильно перемешано, всегда будет возвращаться в виде слоя на поверхность воды (масло не растворяется в воде).

    Переменная плотность воды

    Вода — сложная и уникальная молекула. Даже при постоянном давлении плотность воды будет меняться в зависимости от температуры. Напомним, что тремя основными формами материи являются твердое тело, жидкость и газ (пока не будем рассматривать плазму). Как показывает практика, почти все материалы в твердой или кристаллической форме более плотны, чем в жидкой форме; поместите твердую форму практически любого материала на поверхность ее жидкой формы, и она утонет.С другой стороны, вода делает нечто особенное: лед (твердая форма воды) плавает на жидкой воде.

    Внимательно посмотрите на соотношение между температурой воды и ее плотностью. Начиная с 100 ° C, плотность воды неуклонно увеличивается до 4 ° C. В этот момент тенденция плотности меняется на противоположную. При 0 ° C вода замерзает до льда и плавает.

    Плотность воды при постоянном давлении В этой таблице перечислены плотности воды при различных температурах и постоянном давлении.

    Последствия этого простого факта огромны: когда озеро замерзает, ледяная корка на поверхности изолирует жидкость внизу от замерзания, в то же время позволяя более холодной воде (с температурой около 4 ° C и высокой плотность) опуститься на дно. Если бы лед не плавал, он бы опустился на дно, позволяя образоваться и утонуть большему количеству льда, пока озеро не замерзнет! Аквалангисты и пловцы часто сталкиваются с этими градиентами температуры воды, и они могут даже столкнуться со слоем воды на самом дне озера с температурой примерно 4 ° C.Это примерно так же холодно, как и на дне озера; как только вода становится холоднее, жидкая вода становится менее плотной и поднимается вверх.

    Слои воды в зимнем озере В зимние месяцы с сезонным климатом самая теплая вода в большинстве озер и рек составляет всего 4 ° C.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *