Что плотнее спирт или вода: Что тяжелее вода или спирт? Подробный ответ!

Условия плавания тел в жидкости — определение, примеры

Сила: что это за величина

Перед тем, как разобраться в процессе плавания тел, нужно понять, что такое сила.

В повседневной жизни мы часто встречаем, как любое тело деформируется (меняет форму или размер), ускоряется или тормозит, падает. В общем, чего только с разными телами в реальной жизни не происходит. Причина любого действия или взаимодействия — ее величество сила.

• Сила — это физическая векторная величина, которая воздействует на данное тело со стороны других тел.

Она измеряется в Ньютонах — единице измерения, которую назвали в честь Исаака Ньютона.

Сила — величина векторная. Это значит, что, помимо модуля, у нее есть направление. От того, куда направлена сила, зависит результат.

Вот стоите вы на лонгборде: можете оттолкнуться вправо, а можете влево — в зависимости от того, в какую сторону оттолкнетесь, результат будет разный.

В этом случае результат выражается в направлении движения.

Полезные подарки для родителей

В колесе фортуны — гарантированные призы, которые помогут наладить учебный процесс и выстроить отношения с ребёнком!

Закон Архимеда

Этот закон известен преимущественно не своей формулировкой, а историей его возникновения.

Легенда гласит, что царь Герон II попросил Архимеда определить, из чистого ли золота сделана его корона, при этом, не причиняя вреда самой короне. То есть, нельзя ее расплавить или в чем-нибудь растворить.

Взвесить корону Архимеду труда не составило, но этого было мало — нужно было определить объем короны, чтобы рассчитать плотность металла, из которого она отлита, и определить, чистое ли это золото.

Это можно сделать по формуле плотности.

Формула плотности тела ρ = m/V ρ — плотность тела [кг/м3] m — масса тела [кг] V — объем тела [м3]

Дальше, согласно легенде, Архимед, озабоченный мыслями о том, как определить объем короны, погрузился в ванну — и вдруг заметил, что уровень воды в ванне поднялся. И тут ученый осознал, что объем его тела вытеснил равный ему объем воды, следовательно, и корона, если ее опустить в заполненный до краев таз, вытеснит из него объем воды, равный ее объему.

Решение задачи было найдено и, согласно самой расхожей версии легенды, ученый закричал «Эврика!» и побежал докладывать о своей победе в царский дворец (по легенде он даже не оделся).

Сила Архимеда

Выталкивающая сила, действующая на тело, погруженное в жидкость, равна по модулю весу вытесненной жидкости и противоположно ему направлена.

На поверхность твердого тела, погруженного в жидкость или газ, действуют силы давления. Эти силы увеличиваются с глубиной погружения, и на нижнюю часть тела будет действовать со стороны жидкости большая сила, чем на верхнюю.

Равнодействующая всех сил давления, действующих на поверхность тела со стороны жидкости, называется выталкивающей силой или силой Архимеда. Истинная причина появления выталкивающей силы — наличие различного гидростатического давления в разных точках жидкости.

Сила Архимеда FАрх = ρж * g * Vпогр ρ ж — плотность жидкости [кг/м3] V погр — объем погруженной части тела [м3] g — ускорение свободного падения [м/с2] На планете Земля: g = 9,8 м/с2

А теперь давайте порешаем задачки.

Задача 1

В сосуд погружены три железных шарика равных объемов.

Одинаковы ли силы, выталкивающие шарики? (Плотность жидкости вследствие ничтожно малой сжимаемости на любой глубине считать примерно одинаковой).

Решение:

Да, так как объемы одинаковы, а архимедова сила зависит от объема погруженной части тела, а не от глубины.

Задача 2

На поверхности воды плавают бруски из дерева, пробки и льда. Укажите, какой брусок из пробки, а какой изо льда? Какая существует зависимость между плотностью тела и объемом этого тела над водой?

Решение:

Чем меньше плотность тела, тем большая часть его находится над водой. Дерево плотнее пробки, а лед плотнее дерева. Значит изо льда — материал №1, а из пробки — №3.

Задача 3

На графике показана зависимость модуля силы Архимеда F_Арх, действующей на медленно погружаемый в жидкость кубик, от глубины погружения x. Длина ребра кубика равна 10 см, его нижнее основание всё время параллельно поверхности жидкости. Определите плотность жидкости. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с².

Решение:

Сила Архимеда, действующая на кубик равна F_Арх = ρ_ж * g * V_погр

V — объём погруженной части кубика,

ρ — плотность жидкости.

Учитывая, что нижнее основание кубика всё время параллельно поверхности жидкости, можем записать:

F_Арх = ρ_ж * g * V_погр = ρ_ж * g * a² * x

а — длина стороны кубика.

Выразим плотность:

ρ = F_Арх / (g * a² * x)

Рассматривая любую точку данного графика, получим:

ρ = F_Арх / (g * a² * x) = 20,25 / (10 * 7,5 * 10^-2) = 2700 кг/м3

Ответ: плотность жидкости равна 2700 кг/м³

Задача 4

В сосуде с водой, не касаясь стенок и дна, плавает деревянный кубик с длиной ребра 20 см. Кубик вынимают из воды, заменяют половину его объёма на материал, плотность которого в 6 раз больше плотности древесины, и помещают получившийся составной кубик обратно в сосуд с водой. На сколько увеличится модуль силы Архимеда, действующей на кубик? (Плотность сосны — 400 кг/м

3.)

Решение:

В первом случае кубик плавает в воде, а это значит, что сила тяжести уравновешивается силой Архимеда:

F_Арх1 = mg = ρ_т * g * a³ = 400 * 0,2³ * 10 = 32 Н

После замены части кубика его средняя плотность станет равной

0,5 * 400 + 0,5 * 2400 = 1400 кг/м³

Получившаяся плотность больше плотности воды = 100 кг/м³. Это значит, что во втором случае кубик полностью погрузится в воду. Сила Архимеда в этом случае будет равна:

F_Арх2 = ρ_т * g * V_т = 1000 * 10 * 0,23 = 80 Н

Отсюда получаем, что сила Архимеда увеличится на 48 Н.

Ответ:

сила Архимеда увеличится 48 Н

Курсы подготовки к ОГЭ по физике помогут снять стресс перед экзаменом и получить высокий балл.

Плавание тел

Из закона Архимеда есть следствия об условиях плавания тел.

Условия плавания тел

Погружение	Плавание внутри жидкости	Плавание на поверхности жидкости
ρж<ρт Если плотность тела больше, чем плотность жидкости или газа, — оно уйдёт на дно	ρж = ρт Если плотности тела и жидкости или газа равны — тело будет находиться в безразличном равновесии в толще жидкости или газа.	ρж>ρт Если плотность тела меньше плотности жидкости или газа — оно будет плавать на поверхности.

Почему корабли не тонут? Корабль сделан из металла, плотность которого больше плотности воды. И, по идее, он должен тонуть. Но дело в том, что корпус корабля заполнен воздухом, поэтому общая плотность судна оказывается меньше плотности воды, и сила Архимеда выталкивает его на поверхность. Если корабль получит пробоину, то пространство внутри заполнится водой — следовательно, общая плотность корабля увеличится. Судно утонет. В подводных лодках есть специальные резервуары, заполняемые водой или сжатым воздухом. Если нужно уйти на глубину — водой, если подняться — сжатым воздухом. Рыбы используют такой же принцип в плавательном пузыре — наполняют его воздухом, чтобы подняться наверх. Человеку, чтобы не утонуть, тоже достаточно набрать в легкие воздух и не двигаться — вода будет выталкивать тело на поверхность. Именно поэтому важно не тратить силы и кислород в легких на панику и борьбу, а расслабиться и позволить физическим законам сделать все за нас.

Спирт в бензобак — Техобслуживание и эксплуатация

1. 17.01.2010, 18:48 #1

   Спирт в бензобак

   Мне один знакомый посоветовал 200 грамм спирта чистого влить в бак, говорит вся вода которая там есть растворится в спирте пройдет сквозь фильтр и сгорит как бензин.
   Ваши мысли ?

   ---

2. ---

3. 17. 01.2010, 19:09 #2

   Спирт в бензобак

   «вода которая там есть растворится в спирте » — скорее СПИРТ в воде. Но плотность этого «коктейля» менее чем бензина, и всё равно, эта штука будет находиться на поверхности бензина и попадет в топливную систему последней. Но, учитывая, качество дорог и качество топлива «коктейль» в плоском баке Нексии нахзодится, как в шейкере. Самый простой способ уменьшить количество гидроконденсата в баке — удерживать его его постоянно в полном состоянии (в любом случае — в холодное время).

   ---

4. 17.01.2010, 19:22 #3

   Спирт в бензобак

   Насчет полного бака, как лучшей защиты от конденсата, полностью согласен с Julia. А насчет плотности все с точностью до наоборот. Вода и водно-спиртовая смесь тяжелее бензина, даже чистый спирт тяжелее. Поэтому получившаяся «водка» будет на дне под слоем бензина. Если эту смесь засосет бензонасос, она не замерзнет в трубке топливопровода и через форсунку поступит в цилиндр, где и сгорит. На работе двигателя это практически не скажется. Может быть незначительный сбой в работе, который обычно и незаметен. Зато ледяных пробок в трубках не будет, топливная система всегда будет проходима для топлива. Сам давно использую этот метод. Еще на карбюраторных жигулях применял. Спирт нужно лить немного, до 150-200 мл. Спирт может быть этиловый, метиловый, изопропиловый и т.д. Хотя растворимость в воде ИПС много меньше …

   ---

5. 17.01.2010, 19:33 #4

   Спирт в бензобак

   Для HSM.
   «спиртовая смесь тяжелее бензина, даже чистый спирт тяжелее» — нет спора. Спирт, который один раз отреагировал с водой — разделился, с следующей «порцией» гидроконденсата — он реагировать НЕ БУДЕТ. Это одноразовая — процедура. А метаноловый окисел в жидком виде (последователь реакции) останется на поверхности.

   ---

6. 17.01.2010, 19:46 #5

   Спирт в бензобак

   Спирт с водой не реагирует, а просто растворяется в воде. Получается водка. От соотношения спирта и воды(крепости водки) зависит температура замерзания. 200 мл спирта могут связать около 250-300 мл воды(конденсата), с получением незамерзающей смеси до -40 С. В баке за зиму при нормальной эксплуатации больше и не собирается.

   ---

7. 17. 01.2010, 19:55 #6

   Спирт в бензобак

   +100 совершенно правильно.

   ---

8. 17.01.2010, 19:56 #7

   Спирт в бензобак

   Для HSM.
   Я не знаю как делать водку, но химию до сейчас не забыла. Вы говорите, что: «Спирт с водой не реагирует, а просто растворяется в воде» — это не песок с песком смешивание. Хотя бы выделение ТЕПЛА и освобожденного метила или этила (запах) подвтерждает о происхождении именно реакции. Извините за резко.

   ---

9. 17.01.2010, 20:39 #8

   Спирт в бензобак

   Если у меня что-то осталось в памяти от изучения органической химии, то спирты уже содержат гидроксильную группу. С водой при нормальных условиях не реагируют, но хорошо растворяются в ней. Да и любой русский мужик знает, что ни каких заметных явлений(выделение тепла и т.д.) при разбавлении спирта не происходит. Спирт не меняет своей химической формулы. Молекула спирта как была С2Н5ОН, так и остается. И никаких окислов. Спирт хорошо горит. В смеси с водой выгорает только спирт, если он находится в высокой концентрации. С бензином может образовывать только эмульсию, которая со временем расслаивается. Добавление в бензобак вреда не принесет. Пользу может, так как из конденсата делает незамерзайку. А производится водка почти так же как шнапс или виски, только водка значительно чище, содержит значительно меньше сивушных масел, которые появляются при процессах перегонки.

   ---

10. 17.01.2010, 21:15 #9

    Спирт в бензобак

    Для HSM. О спиртах, бензолах, этиле, эфирах и других химических продуктах можно писать много. Да спирт — не распдается в воде, тепло все-таки выделяется (сама знаю, т.к. боялась чистого спирта на кожу), запах — эфирные тела (продукт РЕАКЦИИ этила , а не механического смешивания). Всё остальное верно для ОДНОГО раза. У меня в Омеге был кусок льда (Мурманск, Россия), уничтожили 3 литрами метилового спирта.
    

    ---

11. 17.01.2010, 21:41 #10

    Спирт в бензобак

    Чтобы льда в баке не было, нужно заливать спирт заранее, до наступления морозов. А все остальное — флуд. А тепло на коже не от выделения тепла(кожа спиртом остужается), а от раздражения биологических рецепторов и расширения сосудов.

    ---

Уловка для вечеринки для водянистых плотных: как поменять местами алкоголь и воду между двумя чашками

Уловка на вечеринке для водянистых плотных: как поменять местами алкоголь и воду между двумя чашками

Опубликовано: 30 марта 2008 г.

Автор Мориэль Шоттлендер

Категории: Эксперименты, Вечеринка, Физика

Вода плотная. Алкоголь плотный. Но они не той плотности, нет сири. Они разной плотности. А это значит, что мы можем использовать это в своих интересах. И мы делаем, в этом эксперименте.

Ну, это больше похоже на физический трюк « Покажи свою гиковскую натуру «, который поразит и очарует твоих друзей где угодно! Ладно, может быть, не где-нибудь. Или кто угодно. Но это вызывающе, я обещаю. И привлечет к вам внимание.

И это круто.

И это полезно. Для вечеринок.

Я могу поменять содержимое двух стаканов, не используя третий стакан. Да, я могу. Не верите мне? Хорошо — Если сомневаетесь, попробуйте!

Итак. Любой, кто попросит у бармена что-нибудь «со льдом», знает, что алкоголь и вода несовместимы. Во всяком случае, не правильно. Не без настойчивой помощи. Спирт всегда всплывает поверх лишней воды, растаявшей лед. Но почему?

Ну, это связано с плотностью обеих жидкостей. Плотные материалы тонут, а менее плотные всплывают. Вода плотнее спирта, поэтому спирт плавает на поверхности воды.

Плотность также зависит от температуры. Вода плотнее, когда она холодная. При более высокой температуре плотность ниже. Более горячая вода всегда будет «хотеть» подняться над более холодной водой. И мы используем это свойство в этом изящном трюке. Я говорил, что это круто?

Что такое плотность?

Плотность – это измерение массы на единицу объема. Проще говоря, это количество частиц в определенном пространстве используемого материала. В слитке золота будет много частиц в кубическом объеме 1 см, в то время как в водяном паре будет очень мало частиц в том же объеме. Итак, золото плотнее дыма. Вот почему мы решили носить его как украшение.

В физике общая формула представлена ​​как p=m/v, что означает, что плотность – это масса на единицу объема. Если вы знаете массу и объем (и то, и другое вычислить довольно легко), вы можете найти плотность объектов. Это еще один крутой эксперимент, который предстоит в будущем, и вы можете попробовать его сами с чем угодно, если знаете его объем (размер) и вес (и можете вычислить массу). Просто будьте осторожны, кого вы спрашиваете..

Зачем оставлять маленькое отверстие между чашками?

Мы не хотим, чтобы две наши жидкости смешивались, мы хотим, чтобы они «переключались». Когда вы оставляете маленькое отверстие между обеими чашками, поток жидкости из нижней чашки течет вверх, потому что она легче, и сменяется потоком жидкости из верхней чашки («более тяжелой» жидкости). Если совсем отказаться от нашего сепаратора, то жидкости просто смешаются, и мы получим разбавленный спирт. Или вода комнатной температуры.

Когда процесс происходит медленно, через несколько минут обе чашки полностью заполняются противоположными жидкостями.

Мааааааааааааааааааааааааааааааа! Ну нет. Физика.

Я имею в виду… Фыыыыыыыыыыыыыыыы!

Материалы, необходимые для эксперимента

• Две чашки одного размера.
• Алкоголь
• Вода.
• Кредитная карта/карта MTA/картон.

Не садитесь за руль в нетрезвом виде.
В будущих экспериментах мы будем использовать импульс, но это то, что вы все должны знать.

Практическое применение

Ты имеешь в виду что-то кроме того, чтобы быть звездой вечеринки? О, ладно, ладно, вот несколько практических применений для знания плотности и плавучести жидкостей:

• Плавучесть! Плотность жидкостей влияет на их плавучесть. Самая низкая сухая точка на земле, например, Мертвое море, имеет очень высокую соленость, что делает ее плотность намного выше, чем у обычной океанской воды. В результате люди (и другие объекты) плавают. Не пытаясь.
• Далекие звезды: Астрономы могут рассчитать плотность звезд по их массе и объему и лучше понять процесс, который «запускает» звезду.

Ресурсы

• Плотность воды: http://www.4physics.com/phy_demo/Galileo_thermometer/galileo-thermometer-d.html
• Плотность воды и отношение к температуре: http://www.simetric.co.uk/si_water.htm
• Нефть плавает на воде: http://www.physlink.com/Education/AskExperts/ae105.cfm

физическая химия — Почему спирт менее плотный, чем вода?

спросил 7 лет, 2 месяца назад

Изменено 4 года, 4 месяца назад

Просмотрено 17 тысяч раз

$\begingroup$

Этиловый спирт (этанол) имеет меньшую плотность, чем вода, и его температура кипения ниже. Но эта молекула сложнее и больше, чем простая H3O. Как может вещество с большей молекулярной массой иметь меньшую плотность? 9*$):

Водород и кислород имеют существенно разные значения электроотрицательности (склонность атома притягивать электроны), что приводит к постоянной поляризации молекулярных связей между ними. Атомы кислорода (показаны красным) в молекуле $\mathrm{H_2O}$ имеют постоянный заряд отрицательных , атомы водорода (показаны белым) — постоянный заряд положительный . Такие молекулы называются постоянными диполями . Электростатические притяжения между этими зарядами показаны тонкими пунктирными линиями.

Эти электростатические притяжения уменьшают среднее расстояние между молекулами, тем самым увеличивая плотность.

Они также затрудняют выход молекул из жидкой фазы, что приводит к более высокой температуре кипения.

Этанол также имеет некоторые водородные связи, так как он также является постоянным диполем, более слабым, чем вода. Их тоже меньше.

В дополнение к постоянным диполям, некоторые молекулы также поляризуемы : когда электронные облака, составляющие связи в молекуле, сталкиваются с облаками молекулы пыльника во время столкновения, электростатическое отталкивание между ними вызывает переходную поляризацию. Это имеет тенденцию немного повышать температуру кипения. Более сложные, более длинные молекулы более поляризуемы и, как правило, имеют более высокие температуры кипения. 9*$: диаграмма относится к шестиугольному льду, но принцип образования водородных связей в жидкой воде такой же.

$\endgroup$

3

$\begingroup$

Плотность — это масса на единицу объема, поэтому, если молекула больше, ее масса на единицу объема меньше, чем молекула такого же веса меньшего размера.

Также необходимо учитывать расстояния между молекулами, на которые влияют различные параметры: размер и форма молекул, распределение заряда и т. д.

, для сравнения, проще сложить шары или квадраты плотно друг к другу, чем предметы неправильной формы, такие как кресты или стулья. Или представьте, что вы хотите упаковать карандаши с заряженными концами, которые отталкиваются друг от друга с обоих концов?

$\endgroup$

$\begingroup$

Плотность определяется как масса на единицу объема. Этанол имеет меньшую плотность по сравнению с водой. Температура кипения этанола ниже, чем у воды, из-за его склонности к сильным водородным связям.

Если молекула имеет большой размер, то большое пространство будет занято одной молекулой. Значит, при заданном количестве объема меньше нет. Молекулы будут размещены. Как меньше нет. Количество молекул присутствует в данном объеме объема, поэтому масса на единицу данного объема будет меньше. Следовательно, плотность вещества будет меньше. Однако плотность зависит еще и от расположения атомов, ионов в веществе.