المحتوى
إنه يوم صيفي حار وتريد أن تصنع لنفسك كوبًا لطيفًا من عصير الليمون. يمكنك إضافة بعض الجليد لمشروبك ، وينسكب عصير الليمون! لكن صديقك ، الذي أضاف الثلج إلى مشروبه قبل أن يصب في عصير الليمون ، ليس لديه أي انسكابات ، حتى لو كان الجليد يذوب في المشروب.
لفهم هذه الظواهر ، تحتاج إلى فهم كيفية تغير كثافة الماء مع درجة الحرارة.
ما هي كثافة الصوت؟
لفهم كيفية حساب نسبة الجليد إلى حجم الماء ، قد تسأل ، "1 كوب من الجليد يساوي مقدار الماء؟" للإجابة على هذا السؤال ، تحتاج إلى فهم الكثافة.
تصف كثافة حجم الماء كتلة الماء التي تعيش في وحدة حجم واحدة. أبعاد كثافة الحجم لذلك الكتلة لكل وحدة حجم. يمكن أن تكون الوحدات غراما لكل وحدة مليلتر (جم / مل) ، كجم لكل وحدة لتر (كجم / لتر) أو أي وحدة كتلة أخرى لكل وحدة حجم. من السهل تذكر كثافة الماء السائل: فهو 1 جم / مل.
حساب حجم الجليد
الماء هو في الواقع مادة غير عادية للغاية ل الماء الصلب (يسمى الجليد) أقل كثافة من الماء السائل. تبلغ كثافة الجليد 0.92 جم / مل ، مما يعني أنه إذا كنت تأخذ غرامًا واحدًا من الماء وتوضع في الثلاجة ، عند إخراجها ، سيزداد حجمها وتحتل مساحة أكبر مما كانت عليه عندما تكون سائلة.
على العكس ، (تذكر عصير الليمون من وقت سابق) ، إذا بدأت مع شراب مع بعض مكعبات الثلج ، وذوبان ، فإن مستوى الماء في الكأس سيبقى كما هو ، لأن الجليد العائم لا يشغل سوى مساحة كبيرة مثله فعلت جزء المغمورة بمجرد ذاب.
ولكن ماذا لو كان لديك كوب واحد صلب من الجليد؟ كم عدد أكواب الماء التي ستحصل عليها عندما يذوب الجليد؟
ابدأ بتحويل أكواب الولايات المتحدة إلى ملليلتر: 1 كأس الولايات المتحدة = 236.588 مل ، من أجل استخدام الكثافة المعروفة بوحدات الجرام لكل ملليلتر. الآن ، اضرب الحجم بالمليل في كثافة الجليد للحصول على غرامات من الماء ، والتي لا تتغير مع تغير درجة حرارة الماء.
لذلك ، تبلغ كتلة الماء 236.588 مليلتر 0.92 جم / مل = 217.661 جم من الماء. لحساب حجم 217.661 جرام من الماء السائل ، قم ببساطة بتقسيم غرام الماء على كثافة الماء السائل: 217.661 جم / (1 جم / مل) = 217.661 مل ، أو حوالي 0.92 كوب ماء.
هناك طريقة جيدة حقًا للتحقق من عملك وهي التحقق مما إذا كانت الإجابة التي حصلت عليها "منطقية". في هذه الحالة ، أنت تعرف ذلك انخفاض حجم عندما يذوب الجليد إلى الماء السائل. لذلك إذا انخفض مستوى الصوت ، فأنت على الطريق الصحيح! بالنظر إلى الأرقام ، فقد تقرر أن حوالي 237 ملليلتر من ذوبان الجليد إلى حوالي 218 ملليلتر من الماء السائل ؛ لذلك الجواب "المنطقي!"
طريقة سريعة لتحويل الجليد إلى حجم الماء
تجدر الإشارة إلى الإجراء الكامل لحساب الكميات من الكثافات ، ولكن استخدام نسبة الجليد إلى الماء هو طريقة سريعة للقيام بهذا الحساب.
نسبة الكثافة هي ببساطة كثافة واحدة مقسومة على كثافة الأخرى: كثافة الجليد إلى الماء 0.92. باستخدام النسبة ، يمكن للمرء ببساطة مضاعفة حجم الجليد بمقدار 0.92 ، وهو عامل التحويل لحجم الجليد إلى الماء السائل.
لاحظ أنه في وقت سابق ، كان من الممكن أن تستخدم هذه النسبة للتو لحساب سرعة أن 1 كوب من الجليد ينتج 0.92 كوب من الماء السائل.
بشكل عام ، تمامًا مثل مثال تحويل حجم الجليد إلى الماء ، يمكنك استخدام النسب للتحويلات السريعة في المواقف الأخرى أيضًا.
نصائح
الوزن والكتلة والحجم
كل هذه المصطلحات ، الوزن ، الكتلة والحجم ، لها ما يسمى "الوحدات". يخبرنا كل واحد عن نوع الكمية التي يتم قياسها.
الوزن هو قوة الجسم بسبب كتلته وتسارع الجاذبية المحلي ، لكن الكتلة هي مجرد مقدار المادة في الجسم. تتغير كتلة الكائن فقط إذا قام شخص ما بقطع جزء منه جسديًا عن الكائن وأخذه بعيدًا ، ولكن يمكن أن يتغير وزن الجسم إذا قام شخص ما بنقله من أحد الوادي إلى قمة الجبل.
حجم من ناحية أخرى هو مقدار المساحة المادية اللازمة لبعض كمية الكتلة.
من المهم أن تتذكر الاختلافات بين هذه الكميات ، حتى تتمكن من التأكد من أن إجاباتك "منطقية!"