1. Khối lượng riêng nước được đo như thế nào?
a. Đơn vị khối lượng riêng nước
- Đơn vị khối lượng riêng nước được sử dụng rất nhiều để tính toán mật độ nước trong các hệ thống ống dẫn, công trình, bể nước và còn được sử dụng trong học tập và nghiên cứu.
+ Khối lượng riêng: Ký hiệu là D, đơn vị kg/cm3.
+ Khối lượng: ký hiệu m, đơn vị kg.
+ Thể tích: ký hiệu V, đơn vị cm2.
b. Công thức tính khối lượng riêng nước
- Khối lượng riêng nước: D = m/V (kg/m3)
- Khối lượng: m = D.V (kg)
- Thể tích: V = m/V (m3)
2. Khối lượng riêng của nước là bao nhiêu?
a. Khối lượng riêng của nước nguyên chất 4 độ C
- Ký hiệu hóa học của nước là H2O. Đối với nước nguyên chất, khối lượng riêng thường được tính ở nhiệt độ 40C. Do đó ta có công thức sau:
D nước = 1000kg/m3
D = m/V => m = D.V, V= m/D
- Trong đó:
D: Khối lượng riêng, đơn vị đo là kg/m3
m: Khối lượng của vật cần đo, đơn vị đo là kg
V: Thể tích cần đo, đơn vị đo là m3
- Ví dụ: Bể chứa có thể tích 10m3 và 10000kg nước. Thì khối lượng riêng của nước sẽ là:
D = m/V = 10000kg/10m3 = 1000kg/m3
b. Khối lượng riêng của nước đá
- Khác với nước nguyên chất, khi nước đóng băng, nó nở ra khiến thể tích lớn hơn nhưng khối lượng riêng lại giảm đi.
+ Nước đá có khối lượng riêng là 920kg/m3. Vì 920 nhỏ hơn 1000 nên điều này giúp lý giải vì sao đá lạnh có thể nổi trên mặt nước mặc dù bản chất của nó vẫn là nước.
c. Khối lượng riêng của nước biển
- Do có chứa muối, nước biển nặng hơn nước ngọt.
+ Trên mặt nước: khoảng 1020 đến 1030kg/m3
+ Dưới áp suất lớn: 1050kg/m3
- Thông thường trong tính toán người ta thường lấy giá trị 1030kg/m3
3. Phương pháp đo khối lượng riêng của nước
- Cách đo khối lượng riêng của nước tương tự cách đo chung của khối lượng riêng, để xác định được chính xác có thể dùng 1 trong 2 dụng cụ là tỷ trọng kế và lực kế. Cụ thể như sau:
+ Tỷ trọng kế: dụng cụ được làm bằng thủy tinh, có hình trụ, đáy có bóng chứa chì hoặc thủy ngân để đứng thẳng. Người ta thả nó vào nước ở nhiệt độ 20 độ C để xem mực nước dừng ở vạch nào.
+ Lực kế: Phương pháp này sẽ giúp đo được trọng lượng, từ đó xác định thể tích bằng bình chia độ hoặc các dụng cụ khác. Cuối cùng, sử dụng các công thức tính toán để tính khối lượng riêng.
4. Bảng tra khối lượng riêng của nước theo nhiệt độ
5. Ứng dụng thực tế khối lượng riêng của nước trong cuộc sống
- Tính lượng nước chảy qua đồng hồ tổng trong nhà.
- Xác định độ cao cột nước và áp lực nước đẩy vào thành ống dẫn.
- Tính kích thước và sức chịu lực cho các bể chứa hóa chất hoặc nước sinh hoạt.
- Lắp đặt các máy biến áp và máy phát điện hạt nhân.