Σε απάντηση στη συνηθισμένη ερώτηση "Πόσο ζυγίζει ένα λίτρο νερό;" Οι περισσότεροι άνθρωποι θα προσφερθούν να ψάξουν στο εγχειρίδιο ή απλά θα πουν «Ένα κιλό». Πράγματι, σε θερμοκρασία 400C και υπό κανονική ατμοσφαιρική πίεση, το βάρος ενός λίτρου
αποσταγμένο, δηλαδή χωρίς ακαθαρσίες, το νερό είναι ακριβώς 1 κιλό. Και ποιος μπορεί να απαντήσει κατηγορηματικά στις ερωτήσεις «Πόσο ζυγίζει ένα λίτρο νερό από μια αλμυρή πηγή;». ή "Ποιο νερό είναι πιο βαρύ - ζεστό ή κρύο;"
Για να μην μπείτε σε μπελάδες, πρέπει να εξοικειωθείτε με κάποιους στοιχειώδεις νόμους της φυσικής. Για περισσότερες λεπτομέρειες, θα πρέπει αμέσως να σημειωθεί ότι στο άρθρο μας δεν θα μιλήσουμε για το βάρος του νερού, αλλά για τη μάζα του. Η διαφορά μεταξύ αυτών των όρων είναι ότι η μάζα είναι ένας θεμελιώδης δείκτης της ποσότητας της ύλης και μετριέται σε κιλά, και το βάρος είναι μια τιμή που δείχνει πόση δύναμη πιέζει ένα σώμα με μια συγκεκριμένη μάζα στην επιφάνεια. η μονάδα του είναι ο Νεύτωνας.
Για να απαντήσουμε στην ερώτηση πόσο ζυγίζει 1 λίτρο νερό, ας δούμε πρώτα ποιοι δείκτες αποτελούν το σωματικό βάρος. Από το μάθημα της φυσικήςγνωρίζουμε ότι η μάζα είναι ένα προϊόν
πυκνότητα ύλης στον συντελεστή επιτάχυνσης ελεύθερης πτώσης, ο οποίος είναι περίπου ίδιος σε ολόκληρη την επιφάνεια του πλανήτη μας και ισούται με 9,81 kg/m2. Οι διακυμάνσεις αυτών των δύο ποσοτήτων μας δίνουν τη διαφορά στη μάζα της ίδιας ουσίας υπό διαφορετικές συνθήκες.
Πρώτον, ας μιλήσουμε για την πυκνότητα του υγρού. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, η πυκνότητα του καθαρού νερού υπό κανονικές συνθήκες είναι 1000 g/m3. Εάν προστεθούν ακαθαρσίες, όπως αλάτι, τότε η πυκνότητα θα αυξηθεί και το νερό θα γίνει βαρύτερο. Όσον αφορά την εξάρτηση της μάζας ενός αντικειμένου από τη θερμοκρασία, το όλο θέμα εδώ έγκειται στην ιδιότητα των ουσιών να διαστέλλονται όταν θερμαίνονται. Αυτό σημαίνει ότι η απόσταση μεταξύ των μορίων γίνεται μεγαλύτερη και ο συνολικός αριθμός τους ανά μονάδα όγκου μειώνεται, επομένως, η ουσία γίνεται ελαφρύτερη. Ωστόσο, το νερό έχει μια μοναδική ιδιότητα - διαστέλλεται όχι μόνο όταν θερμαίνεται, αλλά και όταν ψύχεται (εξαιτίας αυτού που οι σωλήνες νερού σκάνε το χειμώνα). Το νερό έχει τη μεγαλύτερη πυκνότητα στη θερμοκρασία πήξης, με τις παραμικρές αποκλίσεις της θερμικής κλίμακας, γίνεται ελαφρύτερο. Πόσο ζυγίζει ένα λίτρο νερού σε διαφορετικές θερμοκρασίες, αν θέλετε, μπορείτε να το δείτε στο βιβλίο αναφοράς.
Η ατμοσφαιρική πίεση δεν επηρεάζει τόσο τις διακυμάνσεις της μάζας του υγρού όσο
θερμοκρασία, και το αποτέλεσμα της δράσης του είναι το αντίθετο από τις υψηλές θερμοκρασίες. Σε υψηλή πίεση, η απόσταση μεταξύ των μορίων μειώνεται, επομένως, θα περιλαμβάνεται ο ίδιος όγκοςπερισσότερη ουσία. Ως αποτέλεσμα, υπάρχει αύξηση της μάζας. Αυτό μπορεί εύκολα να φανεί στην πράξη, εάν ζυγίζετε έναν κύλινδρο πεπιεσμένου αέρα και τον ίδιο κύλινδρο με αέρα υπό κανονική πίεση.
Με την ευκαιρία, ξέρετε πόσο ζυγίζει ένα λίτρο νερό στο κοντάρι; 0,5% περισσότερο από ό,τι στον ισημερινό. Το φαινόμενο αυτό οφείλεται στην περιστροφή της Γης γύρω από τον άξονά της. Εξαιτίας αυτού, η φυγόκεντρη επιτάχυνση αυξάνεται καθώς πλησιάζετε στον ισημερινό και, επομένως, η επιτάχυνση της βαρύτητας αυξάνεται.
Σκεπτόμενοι έτσι, μπορείτε να υπολογίσετε πόσο ζυγίζει ένα λίτρο οποιουδήποτε υγρού και πώς θα αλλάξει αυτός ο δείκτης ανάλογα με τις περιβαλλοντικές συνθήκες.
