Densidad at specific weight ng tubig: masa ng 1 litro at 1 m³

Sa temperatura ng kuwarto na humigit-kumulang 20 °C, ang densidad ng purong tubig ay nasa 998.2 kg/m³. Kaya ang 1 litro ng tubig ay may masang humigit-kumulang 0.9982 kg, habang ang 1 m³ ay may masang humigit-kumulang 998.2 kg. Para sa pang-araw-araw at paunang pagtatantiya, karaniwang niroround ang mga halagang ito: 1 litro ng tubig ≈ 1 kg at 1 m³ ≈ 1000 kg.

Gayunman, nakadepende sa temperatura ang densidad ng tubig. Naabot ng likidong tubig ang pinakamataas nitong densidad sa humigit-kumulang 4 °C, na nasa 999.975 kg/m³. Sa mas mataas na temperatura, lumalawak ang tubig habang umiinit kaya unti-unting nababawasan ang masang nasa parehong bolyum.

Mahalagang pag-ibahin ang masa, densidad, at specific weight o bigat kada yunit ng bolyum. Ang kilogram ay yunit ng masa. Ang densidad ay ipinapahayag, halimbawa, sa kg/m³. Sa pisika, ang specific weight ay puwersa ng bigat kada yunit ng bolyum at ipinapahayag sa N/m³.

Densidad ng tubig sa iba’t ibang temperatura

Ipinapakita sa talahanayan ang mga halaga para sa purong tubig mula 0 hanggang 40 °C, na niround para sa praktikal na pagkukuwenta. Para sa laboratoryo, metrology, at iba pang gawaing nangangailangan ng mataas na katumpakan, dapat ding isaalang-alang ang komposisyon ng tubig, mga natunaw na gas, presyon, at aktuwal na kondisyon ng pagsukat.

Maginhawang gamitin ang 1000 kg/m³ sa 4 °C para sa mabilisang pagkukuwenta, ngunit rounded value ito. Ang mas eksaktong densidad ng purong tubig malapit sa temperaturang ito ay bahagyang mas mababa sa 1000 kg/m³.

Gaano kabigat ang 1 litro ng tubig?

Ang isang litro ay katumbas ng 0.001 m³. Maaaring kalkulahin ang masa ng tubig gamit ang:

m = ρ × V

kung saan:

• m — masa, kg;
• ρ — densidad ng tubig, kg/m³;
• V — bolyum, m³.

Para sa 1 litro ng tubig sa 20 °C:

V = 1 L = 0.001 m³

m = 998.2 × 0.001 ≈ 0.9982 kg

Kaya sa 20 °C, ang isang litro ng purong tubig ay may masang humigit-kumulang 998 g. Maliit ang diperensiya kumpara sa karaniwang tuntuning “1 litro = 1 kg,” kaya madalas itong hindi isinasaalang-alang sa pang-araw-araw na pagkukuwenta.

Gaano kabigat ang 1 m³ ng tubig?

Para sa isang cubic meter, mas simple ang pagkukuwenta dahil 1 m³ na mismo ang bolyum:

m = ρ × 1

Sa 20 °C:

m ≈ 998.2 kg

Samakatuwid, ang 1 m³ ng purong tubig sa 20 °C ay may masang humigit-kumulang 998.2 kg, o mga 0.998 t.

Malapit sa 4 °C, ang masa ng 1 m³ ng tubig ay halos isang tonelada.

Paano kalkulahin ang masa ng anumang bolyum ng tubig

Kung litro ang ibinigay na bolyum, i-convert muna ito sa cubic meters:

V(m³) = V(L) / 1000

Pagkatapos ay gamitin:

m = ρ × V

Halimbawa, kalkulahin ang masa ng 50 litro ng tubig sa 20 °C.

1. I-convert ang bolyum: 50 L = 0.05 m³.
2. Gamitin ang densidad: ρ ≈ 998.2 kg/m³.
3. Kalkulahin: m = 998.2 × 0.05 ≈ 49.91 kg.

Kaya ang 50 litro ng tubig sa 20 °C ay may masang humigit-kumulang 49.9 kg.

Sa parehong paraan, ang 200 litro sa 20 °C ay may masang humigit-kumulang:

998.2 × 0.2 ≈ 199.6 kg

Bakit nagbabago ang densidad ng tubig dahil sa temperatura

Kapag nagbabago ang temperatura, nagbabago rin ang karaniwang pagitan ng mga molecule. Dahil dito, maaaring maglaman ng bahagyang magkaibang masa ang parehong bolyum ng tubig.

May natatanging katangian ang tubig: ang pinakamataas na densidad nito ay nasa humigit-kumulang 4 °C. Kapag pinalamig pa papunta sa freezing point, bahagyang bumababa muli ang densidad. Kaya mas mababa ang halaga sa 0 °C kaysa sa 4 °C.

Sa itaas ng 4 °C, lumalawak ang tubig kapag umiinit. Halimbawa, ang isang litro sa 40 °C ay naglalaman ng mas kaunting masa kaysa isang litro sa 20 °C.

Hindi dapat ipagkamali ang pagbabago ng densidad sa pagbabago ng kabuuang masa. Kung paiinitin ang saradong lalagyan na may nakapirming dami ng tubig nang walang nawawalang tubig, mananatili ang masa ngunit magbabago ang bolyum.

Densidad at specific weight ng tubig: ano ang pagkakaiba?

Ang densidad ay masa na hinati sa bolyum:

ρ = m / V

Ang SI unit ng densidad ay kg/m³.

Ang specific weight ay puwersa ng bigat kada yunit ng bolyum:

γ = ρ × g

kung saan:

• γ — specific weight, N/m³;
• ρ — densidad, kg/m³;
• g — acceleration due to gravity, m/s².

Gamit ang standard value na g = 9.80665 m/s², para sa tubig sa 20 °C:

γ ≈ 998.2 × 9.80665 ≈ 9790 N/m³

o humigit-kumulang 9.79 kN/m³.

Sa ilang pangkalahatang talahanayan, ang “specific weight ng tubig” ay minsang ginagamit nang maluwag bilang kapalit ng densidad at binibigyan ng halagang kg/m³. Sa pisika, magkaiba ang mga ito: kg/m³ ang densidad, habang N/m³ ang specific weight.

Ano pa ang nakaaapekto sa aktuwal na densidad ng tubig?

Hindi temperatura lamang ang salik. Naaapektuhan din ang aktuwal na halaga ng:

• mga natunaw na asin at iba pang sangkap;
• mga natunaw na gas;
• presyon;
• kemikal at isotopic na komposisyon;
• katumpakan ng pagsukat ng temperatura at bolyum.

Dahil dito, hindi dapat awtomatikong ituring na eksakto para sa tubig-dagat, mineral water, process water, o concentrated saline solution ang mga halaga para sa purong tubig.

Para sa mga lalagyan sa bahay, tangke, reservoir, at magaspang na pagtatantiya ng load, karaniwang sapat ang 1 kg bawat litro. Kung makaaapekto ang resulta sa calibration, dosing, teknikal na proseso, o design load, gamitin ang densidad sa aktuwal na temperatura at komposisyon ng tubig.

Paano i-convert ang kilogram ng tubig sa litro

Kung alam ang masa, makukuha ang bolyum gamit ang kabaligtarang formula:

V = m / ρ

Sa 20 °C, ang isang tonelada ng purong tubig ay sumasakop ng:

V = 1000 / 998.2 ≈ 1.0018 m³

na humigit-kumulang 1001.8 litro.

Malapit sa 4 °C, ang parehong pagkukuwenta ay nagbibigay ng halagang napakalapit sa 1000 litro.

Paghahambing sa ibang likido

Magandang reference ang tubig dahil malapit sa 1000 kg/m³ ang densidad nito. Maraming karaniwang likido ang mas magaan o mas mabigat kaysa tubig.

Para sa paghahambing, tingnan ang densidad at bigat ng 1 litro ng gasoline at kung paano nakaaapekto ang densidad ng crude oil sa masa ng 1 litro.