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水的异常行为


我们在之前的文章中讨论过液压系统过热的原因液压油泄漏的成本同时我们也研究了各种"液压软管失效原因".
今天我们来看看为什么水的密度比冰大?

水的密度比冰大

首先,我们应该理解为什么水的密度比冰大
我们知道液态水的密度是40温度和密度降低,因为它冻结。

冰中的水分子通过它们的氢键形成一个坚硬的六面几何图案,这产生了一个开放的、多孔的结构。

液态水分子的结合比较松散。在给定的体积内,液态水分子的数量比冰分子的数量要多或者我们可以说每单位体积液态水分子的数量比固态冰分子的数量要多。因此,液态水的密度比冰大。

在进行示范之前,我们必须知道一些要点

  1. 当水变成冰时,它比液态水占据更多的空间,也就是说,冰的密度比水小。
  2. 冰漂浮。冰的密度约为液态水的91%。这意味着大约91%的浮冰在水下,大约9%的冰在水面以上。
  3. 如果我们考虑一定量的水变成冰的过程,我们可以意识到这是不可能的。液态和冰态的分子数量是一样的。但是这些分子所覆盖的空间和体积在冰的情况下要比液态大,我们知道,密度=质量/体积所以液态水的密度要比冰大。

示范

让我们拿一个玻璃容器,把它装满其总体积的四分之三的水。
标记水位
在容器里放一块冰

我们会观察到什么?

  1. 通过仔细观察冰,我们可以测量冰的位移:91%的冰被淹没;9%露出水面。冰的密度是水的91%。
  1. 水的重量密度是每立方英尺62磅。一立方英尺的冰排开一立方英尺的水。一立方英尺的冰只相当于一立方英尺水的重量密度的91%,也就是56磅,所以56磅的冰排掉62磅的水。62磅重的水产生了一个向上的推力,使冰浮起来,所以两种重量密度的差异在水面上上升了9%,也就是大约6磅。
  1. 如果一个物体在水中的位移超过它的重量,它就会浮起来。如果一个物体在水中的位移小于它的重量,它就会下沉。

原理和力涉及到阿基米德原理

当一个物体浸入流体中时,该物体的向上推力等于排开的流体的重量。
  1. 阿基米德原理适用于所有浸入液体中的物体,不管它们是否漂浮
  2. 然而,漂浮定律只适用于漂浮物
阿基米德原理描述了浮力,或向上推力,流体向上的方向
一个浸入水中的物体受到一个等于物体质量的向上的力
身体排出的液体

如果一个物体的重量大于排开的流体的重量,它将漂浮。如果两者相等,它是悬浮的,既不浮也不沉。

例如,当一个物体被放入水中时,它会置换它自己的体积
而水会按比例反推它,产生向上的推力。

部队

1.浮力
物体浸入液体中的行为遵循阿基米德原理。阿基米德认为,完全或部分淹没在流体中的物体受到一种向上的力,称为浮力B,这种力的大小等于被该物体排开的流体的重量。

浮力是由于物体底部向上的压力和顶部向下的压力之间的差异。因此:
B = (PB- PT)

2.物体的重量-浮动物体的重量
在漂浮时,浮力等于漂浮物的重量
浮力是由于物体底部向上的压力和顶部向下的压力之间的差异。因此:


B = (PB- PT)

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1评论:

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