Det är vanligtvis ganska lätt att beräkna volymen av en vätska i en behållare med regelbunden form, t.ex. en cylinder eller en kub. Allt du behöver göra är att använda rätt matematisk ekvation för att beräkna behållarens kapacitet, mät sedan vätskenivån och gör den nödvändiga justeringen. Det är mer utmanande när behållaren inte har en vanlig form, och det är de flesta. Utmaningen försvinner om du vet vätskans densitet. Allt du behöver göra är att väga behållaren och vätskan, dra av behållarens vikt och använd vätskans densitet för att få ditt svar.

TL; DR (för länge, läste inte)

Du kan beräkna volymen av en vätska från dess vikt om du vet vätskans densitet. Du kan oftast leta upp täthet i ett bord. Om du har en lösning, måste du veta de relativa proportionerna av lösningsmedel och lösningsmedel för att beräkna dess densitet.

Definition av densitet

Forskare definierar densiteten (∂) av en fast, flytande eller gas som massa (M) av ämnet per volymandel (V). I matematiska termer är detta:

∂ = M /V

Du bestämmer massan av ett ämne genom att väga det. Detta kan orsaka viss förvirring, eftersom vikt och massa är olika kvantiteter. Massan är ett mått på mängden materia, medan vikten är ett mått på tyngdkraften. Det är emellertid vanligt att använda kilogram, gram eller pund för både vikt och massa, och det beror på att för jordbundna föremål förändras inte förhållandet mellan massa och vikt. Det här är inte sant för föremål i rymden, men få forskare har möjlighet att göra mätningar i rymden.

Hitta täthet av en vätska

I många fall kan du slå upp densiteten av en vätska i ett bord. Vissa är lätta att komma ihåg. Vattnets densitet är till exempel 1 g /ml, vilket motsvarar 1000 kg /m ^{3, även om värdet i kejserliga enheter är lite mindre minnesvärt: 62,43 lb /cu ft. Andra densiteter, såsom de av aceton, alkohol eller bensin är lättillgängliga.}

Om du har en lösning måste du veta de relativa koncentrationerna av lösningsmedel och lösta för att beräkna densiteten. Du bestämmer detta genom att väga upplösningen innan du lägger den till lösningsmedlet. Om du inte känner till proportionerna kan du inte beräkna densitet och kan därför inte avleda volymen av lösningen helt enkelt genom att väga den.

Förfarande för beräkning av volym

Eftersom du behöver att veta vikten av vätskan oberoende av behållarens vikt, behöver du en andra behållare för att hålla vätskan medan du väger den första.

Väg behållaren

Det är bättre att väga behållaren innan du lägger vätskan i stället för att hälla ut vätskan och väga den. Små mängder vätska kan klibba på behållarens sidor och kommer att vara en del av vikten om du använder den andra metoden. Denna lilla felaktighet kan vara väsentlig när det väger mycket små mängder.

Väg vätskan

Häll vätskan i behållaren och registrera behållarens vikt plus vätskan. Subtrahera behållarens vikt för att få vätskans vikt.

Beräkna volymen

Slå upp eller beräkna vätskans densitet och bestäm sedan volymen av vätskan genom att dividera massan av vätskan av densiteten.

∂ = M /V så V = M /∂

Se till att uttrycka densiteten i enheter som är kompatibla med massan. Om du till exempel mäter massa i gram, uttrycka densitet i gram /milliliter, men om du mäter massa i kilo, uttrycksdensitet i kilo /kubikmeter.