Her zamanki soruya yanıt olarak "Bir litre su ne kadardır?" çoğu insan el kitabına bakmayı teklif edecek veya sadece "Bir kilogram" diyecektir. Gerçekten de, 400C sıcaklıkta ve normal atmosfer basıncı altında, bir litrenin ağırlığı
damıtılmış, yani herhangi bir yabancı madde içermeyen su tam olarak 1 kg'dır. Ve "Tuzlu bir kaynaktan bir litre su ne kadardır?" Sorularına kesin olarak kim cevap verebilir? veya "Hangi su daha ağırdır - sıcak mı soğuk mu?"
Başınızı belaya sokmamak için bazı temel fizik yasalarına aşina olmanız gerekir. Daha fazla ayrıntı için, makalemizde suyun ağırlığı hakkında değil, kütlesi hakkında konuşacağımız hemen belirtilmelidir. Bu terimler arasındaki fark, kütlenin madde miktarının temel bir göstergesi olması ve kilogram cinsinden ölçülmesi ve ağırlığın belirli bir kütleye sahip bir cismin yüzeye ne kadar kuvvet bastığını gösteren bir değer olmasıdır; birimi Newton'dur.
1 litre su kaç gramdır sorusuna cevap verebilmek için önce vücut ağırlığını hangi göstergelerin oluşturduğuna bakalım. Fizik dersindenkütlenin bir ürün olduğunu biliyoruz
Gezegenimizin tüm yüzeyinde yaklaşık olarak aynı olan ve 9,81 kg/m'ye eşit olan serbest düşüş ivme katsayısı üzerindeki maddenin yoğunluğu2. Bu iki niceliğin dalgalanmaları bize aynı maddenin farklı koşullar altında kütlesindeki farkı verir.
Önce sıvının yoğunluğundan bahsedelim. Yukarıda bahsedildiği gibi, normal koşullar altında saf suyun yoğunluğu 1000 g/m3'dir. Tuz gibi safsızlıklar eklenirse, yoğunluk artacak ve su ağırlaşacaktır. Bir cismin kütlesinin sıcaklığa bağımlılığına gelince, buradaki bütün mesele, maddelerin ısıtıldığında genleşme özelliğindedir. Bu, moleküller arasındaki mesafenin büyüdüğü ve birim hacimdeki toplam sayısının azaldığı, dolayısıyla maddenin daha hafif olduğu anlamına gelir. Bununla birlikte, suyun benzersiz bir özelliği vardır - sadece ısıtıldığında değil, aynı zamanda soğutulduğunda da genleşir (bu nedenle kışın su boruları patlar). Su, donma sıcaklığında en büyük yoğunluğa sahiptir, termal ölçeğin en küçük sapmaları ile daha hafif hale gelir. Farklı sıcaklıklarda bir litre suyun ağırlığı ne kadardır dilerseniz kaynak kitaptan inceleyebilirsiniz.
Atmosferik basınç, sıvı kütlesi dalgalanmalarını
kadar etkilemez
sıcaklık ve etkisinin sonucu yüksek sıcaklıkların tersidir. Yüksek basınçta, moleküller arasındaki mesafe azalır, bu nedenle aynı hacim şunları içerecektir:daha fazla madde. Sonuç olarak, kütlede bir artış var. Bu, bir sıkıştırılmış hava silindirini ve normal basınç altında hava ile aynı silindiri tartarsanız pratikte kolayca görülebilir.
Bu arada, bir direğe bir litre suyun ağırlığını biliyor musun? Ekvatordan yüzde 0,5 daha fazla. Bu fenomen, Dünya'nın kendi ekseni etrafında dönmesinden kaynaklanmaktadır. Bu nedenle, ekvatora yaklaştıkça merkezkaç ivmesi artar ve dolayısıyla yerçekimi ivmesi artar.
Böyle düşünerek herhangi bir sıvının bir litresinin ağırlığını ve bu göstergenin çevre koşullarına göre nasıl değişeceğini hesaplayabilirsiniz.
