Узнаем как много весит литр воды? Ответ на простой вопрос

В ответ на обычный вопрос "Сколько весит литр воды?" большинство людей предложат заглянуть в справочник либо просто скажут: "Один килограмм". И в самом деле, при температуре 40⁰С и в условиях нормального атмосферного давления вес одного литра дистиллированной, то есть лишенной всяких примесей, воды составляет ровно 1 кг. А кто сможет однозначно ответить на вопросы "Сколько весит литр воды из соленого источника?" или "Какая вода тяжелее – горячая или холодная?"

Для того чтобы не попасть впросак, нужно ознакомиться с некоторыми элементарными законами физики. Для большей конкретики сразу следует оговориться, что в нашей статье речь пойдет не о весе воды, а о ее массе. Разница между этими терминами в том, что масса – это фундаментальный показатель количества вещества, и измеряется она в килограммах, а вес – величина, показывающая, с какой силой давит тело с определенной массой на поверхность; единица его измерения – ньютон.

Чтобы ответить на вопрос о том, сколько весит 1 литр воды, сначала посмотрим, из каких показателей складывается масса тела. Из курса физики мы знаем, что масса есть произведение плотности вещества на коэффициент ускорения свободного падения, который примерно одинаков на всей поверхности нашей планеты и равен 9,81 кг/ м². Колебания двух этих величин и дают нам разницу в массе одного и того же вещества при различных условиях.

Сначала поговорим о плотности жидкости. Как говорилось выше, плотность чистой воды при нормальных условиях составляет 1000 г/ м³. Если в нее добавить примесей, например, соли, то плотность увеличится, и вода станет тяжелее. Что касается зависимости массы объекта от температуры, то здесь все дело в свойстве веществ при нагревании расширяться. Это означает, что расстояние между молекулами становится больше, а их общее число в единице объема уменьшается, следовательно, вещество становится легче. Однако у воды есть уникальное свойство – она расширяется не только при нагревании, но и при охлаждении (именно из-за этого лопаются водопроводные трубы в зимнее время). Наибольшую плотность вода имеет при температуре замерзания, при малейших отклонениях термальной шкалы она становится легче. Сколько весит литр воды при различных температурах, при желании можно посмотреть в справочнике.

Атмосферное давление не так сильно влияет на колебания массы жидкости, как температура, и результат его воздействия обратен действию высоких температур. При высоком давлении расстояние между молекулами уменьшается, следовательно, в один и тот же объем войдет большее количество вещества. Как результат, происходит и увеличение массы. В этом можно легко убедиться на практике, если взвесить баллон сжатого воздуха и такой же баллон с воздухом под нормальным давлением.

Кстати, вы знаете, сколько весит литр воды на полюсе? На 0,5 процента больше, чем на экваторе. Это явление обусловлено вращением Земли вокруг своей оси. Из-за него центробежное ускорение увеличивается по мере приближения к экватору и, следовательно, растет ускорение свободного падения.

Рассуждая подобным образом, можно вычислить, сколько весит литр любой жидкости, и как будет изменяться этот показатель в зависимости от условий окружающей среды.