Khối lượng riêng của nước là gì? Công thức tính

Khối lượng riêng hay còn được gọi là mật độ (Density) trên một đơn vị thể tích của một vật chất nào đó. Vậy có bao giờ bạn tự hỏi khối lượng riêng của nước là gì? Công thức tính khối lượng riêng nước như thế nào? Dưới đây là bài chia sẻ của Vimitech về khối lượng riêng nước và các kiến thức xoay quanh nó sẽ giúp giải đáp những thắc mắc trên của bạn.

1. Khối lượng riêng của nước là gì?

Để hiểu về khối lượng riêng của nước thì các bạn phải nắm rõ được khái niệm khối lượng riêng là gì?

Khối lượng riêng của một chất hay còn được gọi là trọng lượng riêng là đại lượng thể hiện mật độ khối lượng trên một đơn vị thể tích nhất định, cụ thể nó là một đại lượng được đo bằng thương số giữa khối lượng (m) của một vật chất và thể tích của vật đấy.

Vậy khối lượng riêng nước là gì?

Trọng lượng riêng của nước hay còn được gọi là Density of water là khối lượng của là đại lượng thể hiện mật độ khối lượng nước trên một đơn vị thể tích.

2. Công thức tính và đơn vị đo

2.1 Công thức tính khối lượng riêng của nước

Công thức tính khối lượng riêng dành cho tất cả các chất:

D=m/V

Trong đó:

• D là ký hiệu của khối lượng riêng
• m là khối lượng của vật cần đo, đơn vị là kg
• V là thể tích cần đo, đơn vị m3

Nước là hợp chất được tạo ra từ liên kết hidro của 2 nguyên tố Hidro và Oxi, có công thức hóa học là H2O. Thông thường đối với nước nguyên chất, khối lượng riêng thông thường sẽ được tính ở nhiệt độ 4 độ C. Công thức tính khối lượng riêng nước nguyên chất ở nhiệt độ 4 độ C là:

D nước= 1000kg/m3

2.2 Đơn vị đo khối lượng riêng

Trọng lượng riêng của nước được ký hiệu là D, với đơn vị đo thường được sử dụng nhất là kg/m3. Ngoài ra đơn vị g/cm3 cũng thường được sử dụng.

3. Khối lượng riêng của nước đá là bao nhiêu?

Như đã đề cập khối nước riêng của nước sẽ thay đổi ở tùy theo nhiệt độ và độ tinh khiết của nước. Cụ thể ở các trạng thái nhiệt độ khác nhau, mật độ nguyên tử của chúng có thể thay đổi giãn nở hoặc co lại dẫn đến thay đổi về thể tích của chúng. Kết quả là sẽ ảnh hưởng đến khối lượng riêng nước sẽ tăng lên hoặc giảm xuống.

Nước ở nhiệt độ 0 độ C sẽ xảy ra ngưng tụ và đóng băng khiến thể tích tăng lên khiến trọng lượng riêng của nước giảm.

Khối lượng riêng của nước đá là: 920kg/m3

Đây cũng chính là lý do giải thích cho việc nước đá luôn nổi lên trên mặt nước, do khối lượng riêng nước đá nhỏ hơn so với nước ở trạng thái lỏng, nguyên chất.

Dưới đây là bảng tra trọng lượng riêng của nước theo nhiệt độ

Bảng đo khối lượng riêng của một số chất khác

4. Phương pháp đo khối lượng riêng của nước

Để xác định được chính xác khối lượng riêng nước hay khối lượng riêng của các chất khác cần chuẩn bị 2 dụng cụ đó là lực kế và trọng kế. Tiến hành đo cụ thể như sau:

• Tỷ trọng kế hay còn được gọi là phù kế là dụng cụ đo được thiết kế dạng hình trụ bằng thủy tinh. Ở một đầu của trọng lực kế được gắn một quả bóng, bên trong chứa thủy ngân hoặc kim loại nặng để giúp thiết bị đo này đứng thẳng. Tùy thuộc vào khối lượng riêng của chất lỏng mà tỷ trọng kế sẽ chiếm thể tích nhất định trong chất lỏng. Nếu khối lượng riêng của chất lỏng càng nhẹ thì thể tích tỷ trọng kế chiếm chỗ càng lớn và ngược lại.
• Lực kế: Đây là phương pháp sẽ giúp đo lường được trọng lượng từ đó có thể xác định thể tích bằng các dụng cụ đo khác. Cuối cùng sử dụng công thức để tính toán và cho ra khối lượng riêng.

5. Ứng dụng của khối lượng riêng

Trong kỹ thuật và trong nhiệt động học người ta sử dụng khối lượng riêng được ứng dụng rất phổ biến. Nó được sử dụng để đưa ra những thay đổi về khí khi điều kiện thay đổi. Cụ thể trong việc theo dõi buồng khí có một phân tử nhất định sẽ xảy ra các trường hợp sau:

• Buồng mở rộng trong khi khối lượng phân tử không thay đổi thì khối lượng riêng của buồng khí sẽ giảm đi.
• Buồng co lại trong khi số lượng phân tử khí không thay đổi thì mật độ khí hay khối lượng riêng của buồng khí sẽ tăng lên.
• Nếu buồng khí được giữ nguyên về mặt thể tích và thêm vào đó các phân tử khí thì mật độ buồng sẽ tăng lên hay khối lượng riêng của buồng khí cũng tăng lên.
• Thể tích buồng khí không đổi trong khi các phân tử khí bị loại bớt ra. Lúc này mật độ khí trong buồng sẽ giảm đi và khối lượng riêng của buồng khí cũng giảm

Ngoài ra khối lượng riêng của nước hay bất kỳ một chất lỏng nào còn được sử dụng như một tiêu chuẩn để kiểm soát đo lường chất lượng, độ tinh khiết của chất lỏng đó