Скільки важить літр води? Відповідь на просте питання

У відповідь на звичайне питання "Скільки важить літр води?" більшість людей запропонують заглянути в довідник або просто скажуть: "Один кілограм". І справді, при температурі 40⁰С і в умовах нормального атмосферного тиску вага одного літра дистильованої, тобто позбавленої всяких домішок, води становить рівно 1 кг. А хто зможе однозначно відповісти на питання "Скільки важить літр води з солоного джерела?" або "Яка вода важче - гаряча або холодна?"

Для того щоб не потрапити в халепу, потрібно ознайомитися з деякими елементарними законами фізики. Для більшої конкретики відразу слід застерегти, що в нашій статті мова піде не про вагу води, а про її масі. Різниця між цими термінами в тому, що маса - це фундаментальний показник кількості речовини, і вимірюється вона в кілограмах, а вага - величина, що показує, з якою силою тисне тіло з певною масою на поверхню- одиниця його виміру - ньютон.

Щоб відповісти на питання про те, скільки важить 1 літр води, спочатку подивимося, з яких показників складається маса тіла. З курсу фізики ми знаємо, що маса є твір щільності речовини на коефіцієнт прискорення вільного падіння, який приблизно однаковий на всій поверхні нашої планети і дорівнює 9,81 кг / м². Коливання двох цих величин і дають нам різницю в масі одного й того ж речовини при різних умовах.

Спочатку поговоримо про щільність рідини. Як говорилося вище, щільність чистої води при нормальних умовах становить 1000 г / м³. Якщо в неї додати домішок, наприклад, солі, то щільність збільшиться, і вода стане важче. Що стосується залежності маси об'єкта від температури, то тут вся справа у властивості речовин при нагріванні розширюватися. Це означає, що відстань між молекулами стає більше, а їх загальне число в одиниці об'єму зменшується, отже, речовина стає легше. Однак у води є унікальна властивість - вона розширюється не тільки при нагріванні, але і при охолодженні (саме через це лопаються водопровідні труби в зимовий час). Найбільшу щільність вода має при температурі замерзання, при найменших відхиленнях термальною шкали вона стає легше. Скільки важить літр води при різних температурах, при бажанні можна подивитися в довіднику.

Атмосферний тиск не так сильно впливає на коливання маси рідини, як температура, і результат його впливу обратен дії високих температур. При високому тиску відстань між молекулами зменшується, отже, в один і той же обсяг увійде більшу кількість речовини. Як результат, відбувається і збільшення маси. У цьому можна легко переконатися на практиці, якщо зважити балон стисненого повітря і такий же балон з повітрям під нормальним тиском.

До речі, ви знаєте, скільки важить літр води на полюсі? На 0,5 відсотка більше, ніж на екваторі. Це явище обумовлене обертанням Землі навколо своєї осі. Через нього відцентрове прискорення збільшується в міру наближення до екватора і, отже, зростає прискорення вільного падіння.

Міркуючи подібним чином, можна вирахувати, скільки важить літр будь-якої рідини, і як буде змінюватися цей показник в залежності від умов навколишнього середовища.