玻璃比重计这东西,那会儿叫古氏法,目前叫比重计,说白了就是块沉在水里的玻璃棒。拿它称东西,就像称体重一样直接。密度大的人像它沉得快,密度小的人像它沉得慢。咱们这个玻璃的比重计,实际上是把密度换算成重量和体积的比值,搞个比重。 拿起来一看,刻度线就标着数字,比如有的标 1.000,有的标 0.990。
这个数字代表多少?代表 1 立方厘米的水重多少克。水嘛,就是八零,一千克。
故此 1.000 就是 1000 克密度。
那 0.990 呢?就代表一千克水里的九百九克。
这就好比你在大海里游泳,海水比淡水重,人就能浮在上面,但密度小的人就得靠背上来。 换算公式实际上就挺好办的,别整那些绕弯弯的学术名词,就一句话:比重等于密度除以 1000。
要是你手上有比重计,想算个密度,公式就是:密度等于比重乘以 1000。
这公式背后有个好办的物理逻辑,就是水作为基准,所有液体密度都是相对于水的。 那得先说清楚,这个比重是多少才叫标准。标准水在四摄氏度时最密,密度是 1000 千克每立方米。
这时候,水的比重就是 1.000。
故此,比重计上的 1.000 刻度线,实际上是在说“这是纯水”。
要是密度计上标着 0.980,那意思是密度比水小,人浮在上面了。
反过来,要是标着 1.200,那密度就大,人就会沉到底面。 实际称东西的时候,咱们得寻思温度。实验室里一般管住在二十摄氏度。
要是温度低,水变稠了,密度也就变大,比重计的读数就会变高。
这时候哪怕拿的是纯水,比重计显示的数字也不准,得自己算个校正系数。别看大多数时候我们用的就是标准水,误差在可接纳范围,但严谨点好。 举个例子,我在实验室里拿个自动测重仪,突然听到有人喊,'It's 1.35'。我一看,那是蜂蜜啊。蜂蜜比水重如此多,连船都游不稳,得用大猪船。密度计上直接写 1.35,不需求算,直接认就行。再比如,有人拿个花生米,它比水轻,估摸密度在 0.9 上下。密度计上标着 0.900,那一小块体积的人就能浮起来。
要是密度计上标着 1.100,那这花生米就得沉底,连个浮标都浮不起。 有时候不同实验室用的标准不一样。
比如有的地方用 1.003,有的地方用 1.000。
这就得配合校正系数。校正系数实际上就是想把读数拉回到一个标准上去。公式也是类似的,密度 = (测量值 - 校正系数) / 1000。
不过一般用标准水的时候,校正系数就为 0,直接读数就行。 实际上玻璃比重计的原理也挺经典,叫阿基米德原理。东西浸水里,浮力等于排开水的重量。排开水的重量等于水的密度乘体积。
故此比重计上的数字,就是它排开水的重量除以它排开水的体积。里头的关系就如此好办,就是密度除以 1000。 咱们平时看数据表,看到 1.0 也就算了,万一要精确到小数点后四位呢?比如 pharmaceutical industry 里,药片密度要是 1.002,那得用高精度玻璃比重计才能测准。
一般/平平塑料的不会用,得拿玻璃的。 另外,不同的液体比重计刻度不一样。油比水轻,密度计刻度从上到下数值变小。水银密度最大,直接沉底,刻度倒过来,数字从下往上变大。
还有酒精,密度比水小,密度计上面数值大,下面数值小。
像机油、柴油,密度介于水和盐溶液之间,刻度线是倾斜的,要么分段显示。 有时候密度计没刻度,只能靠重量。把东西放进水里称重量,然后用水这个标准去换算。
这个逻辑和密度计一样,只是没有刻度线,全靠计算。公式依然是密度 = 重量 / 标准体积。 实际上读比重计也挺讲究的。
不能只看一个数字,要看那个小环。
要是浮标在中间,读数就准;要是浮标到了最上边要么最下边,说明读数不准。最好两端都在刻度线中间,再往两端指都行。 还有啊,要是玻璃比重计磨损了,刻度不准。得重新校准。
如何校准?拿个标准水,要么用已知密度的物质去比。
比如拿个标准砝码,那个重量对应的体积,就是标准体积。
然后算一下,目前的密度是不是等于比重乘以 1000。 总而言之,玻璃比重计就是那个最土也是最精准的密度测量工具。公式好办,就是密度减水密度等于 0。读数直接看刻度,要么换算成密度。
只要懂这个,杯子装多少水,哪儿重,哪儿轻,全都能算出来。