Contente
- O que é densidade de volume?
- Cálculo do volume de gelo
- Uma maneira rápida de converter o volume de gelo em água
- Dicas
- Peso, Massa e Volume
É um dia quente de verão e você quer fazer um bom copo de limonada. Você adiciona um pouco de gelo à sua bebida e a limonada transborda! Mas seu amigo, que adicionou gelo à bebida antes de derramar a limonada, não derrama, mesmo quando o gelo derrete na bebida.
Para entender esse fenômeno, você precisa entender como a densidade da água muda com a temperatura.
O que é densidade de volume?
Para entender como calcular uma proporção volumétrica de gelo / água, você pode perguntar: "1 xícara de gelo equivale a quanta água?" Para responder a essa pergunta, você precisa entender a densidade.
A densidade de volume da água descreve a massa de água que vive em uma unidade de volume. As dimensões da densidade de volume são, portanto, massa por unidade de volume. As unidades podem ser gramas por unidade de mililitro (g / mL), kg por unidade de litro (kg / L) ou qualquer outra unidade de massa por unidade de volume. A densidade da água líquida é realmente fácil de lembrar: é de 1 g / mL.
Cálculo do volume de gelo
A água é realmente uma substância muito incomum porque a água sólida (chamada gelo) é menos densa que a água líquida. A densidade do gelo é de 0,92 g / mL, o que significa que, se você tomar um grama de água e colocar no freezer, ao retirá-lo, o volume será expandido e ocupará mais espaço do que quando era líquido.
Por outro lado, (lembre-se da limonada anterior), se você começar com uma bebida com alguns cubos de gelo, e eles derreterem, o nível da água no copo permanecerá o mesmo, pois o gelo flutuante ocupa apenas tanto espaço quanto o seu porção submersa fez uma vez que derreteu.
Mas e se você tiver um copo sólido de gelo? Quantas xícaras de água você terá quando o gelo derreter?
Comece convertendo copos americanos em mililitros: 1 copo americano = 236.588 mL, para usar a densidade conhecida em unidades de gramas por mililitro. Agora, multiplique o volume em mililitros pela densidade do gelo para obter os gramas de água, que não mudam conforme a temperatura da água muda.
Portanto, a massa da água é 236.588 mL vezes 0,92 g / mL = 217,661 g de água. Para calcular o volume de 217.661 gramas de água líquida, basta dividir os gramas de água pela densidade da água líquida: 217.661 g / (1 g / mL) = 217.661 mL, ou cerca de 0,92 xícaras de água.
Uma maneira realmente boa de verificar seu trabalho é verificar se a resposta que você obteve "faz sentido". Nesse caso, você sabe que o volume diminui quando o gelo derrete na água líquida. Portanto, se o volume diminuiu, você está no caminho certo! Observando os números, determinou-se que cerca de 237 mililitros de gelo derrete para cerca de 218 mililitros de água líquida; então a resposta "faz sentido!"
Uma maneira rápida de converter o volume de gelo em água
Vale lembrar o procedimento completo para calcular volumes a partir de densidades, mas o uso da razão gelo / água é uma maneira rápida de fazer esse cálculo.
A proporção das densidades é simplesmente a densidade de uma dividida pela densidade da outra: a densidade do gelo para a água é de 0,92. Usando a razão, pode-se simplesmente multiplicar o volume do gelo por 0,92, que é o fator de conversão do volume de gelo em água líquida.
Observe que anteriormente, você poderia ter usado apenas essa proporção para calcular rapidamente que 1 xícara de gelo resulta em 0,92 xícaras de água líquida.
Em geral, assim como o exemplo da conversão de volume de gelo em água, você também pode usar proporções para conversões rápidas em outras situações.
Dicas
Peso, Massa e Volume
Todos esses termos, peso, massa e volume, têm o que é chamado de "unidades". Cada um nos diz que tipo de quantidade está sendo medido.
O peso é a força de um objeto devido à sua massa e à aceleração local da gravidade, mas a massa é apenas a quantidade de matéria em um objeto. A massa do objeto só muda se alguém corta parte dele fisicamente e o tira, mas o peso de um objeto pode mudar se alguém o mover de um vale para o topo de uma montanha.
O volume, por outro lado, é a quantidade de espaço físico necessário para uma certa quantidade de massa.
É importante lembrar as diferenças entre essas quantidades, para garantir que suas respostas "façam sentido!"