Việc hiểu rõ và tính toán khối lượng riêng của nước đóng vai trò quan trọng trong quá trình xây dựng hệ thống cấp nước. Vậy để tìm hiểu chi tiết hơn về khối lượng riêng, trọng lượng riêng của nước hay bảng tra cứu khối lượng theo nhiệt độ, hãy tìm hiểu bài viết sau cùng Thiết bị đo THP nhé!
Khối lượng riêng của nước là bao nhiêu?
Khối lượng riêng (D) của một chất là khối lượng của một đơn vị thể tích của chất đó và hiểu đơn giản hơn là nó biểu thị mật độ “đặc” hoặc “loãng” của một chất.
Trong đó, khối lượng riêng của nước hay còn được gọi là mật độ riêng của nước thường được sử dụng để tính toán mật độ nước trong 1 thể tích. Với công thức tính khối lượng riêng như sau:
D = m / V
Trong đó:
- D: Khối lượng riêng (kg/m³)
- m: Khối lượng (kg)
- V: Thể tích chứa (m³)
Thông thường, đơn vị của khối lượng riêng có thể chuyển đổi là kg/m³, g/cm³,… tương tự với khối lượng và thể tích cũng được chuyển đổi để đưa về cùng một đơn vị đo nhằm đạt được kết quả tính toán đúng chuẩn nhất.
Ví dụ, để tính mật độ riêng của nước, chúng ta có thể áp dụng công thức trên và đưa ra phép toán như sau:
Nếu ta có khối lượng nước là 1 tấn và thể tích chứa là 1000 lít, như vậy m = 1 tấn = 1000kg và V = 1000 lít = 1000dm³ = 1m³. Suy ra, D = m/V = 1000/1 = 1000kg/m³.
Dựa trên lý thuyết đã được chứng minh, giá trị khối lượng riêng (D) của nước ở điều kiện bình thường là 997 kg/m³. Tuy nhiên, đối với những môi trường khác nhau như nhiệt độ, áp suất,… cao hoặc thấp so với bình thường cũng sẽ khiến giá trị mật độ riêng của nước bị biến động thay đổi.
Bảng tra khối lượng riêng của nước theo nhiệt độ
Khối lượng riêng hay mật độ riêng của nước có thể bị biến động thay đổi do nhiệt độ, áp suất, độ tinh khiết của nước,… Đặc biệt, tác động của nhiệt độ ảnh hưởng khá lớn và theo tiêu chuẩn Việt Nam về tỷ trọng của nước TCVN 317:1969, khối lượng riêng nước có sự biến động khi nhiệt độ tăng dần từ 0 – 100 độ C và ở nhiệt độ 100 độ C khối lượng riêng của hơi nước khoảng 0.6 kg/m³. Dưới đây là bảng tra khối lượng riêng của nước theo nhiệt độ:
Nhiệt độ | Mật độ (tại 1atm) | |
°C | °F | kg/m³ |
0.0 | 32.0 | 999.8425 |
4.0 | 39.2 | 999.9750 |
10.0 | 50.0 | 999.7026 |
15.0 | 59.0 | 999.1026 |
17.0 | 62.6 | 998.7779 |
20.0 | 68.0 | 998.2071 |
25.0 | 77.0 | 997.0479 |
37.0 | 98.6 | 993.3316 |
100 | 212.0 | 958.3665 |
Trọng lượng riêng của nước là gì?
Trọng lượng riêng (d) của một chất là trọng lượng của một đơn vị thể tích chất đó. Do đó, trọng lượng riêng của nước của thể hiểu là trọng lượng riêng của một mét khối nước trên một vật thể nào đó và được tính bằng công thức như sau:
d = P / V = m*g/V = D*g
Trong đó:
- d: Trọng lượng riêng (N/m³)
- P: Trọng lượng (N)
- V: Thể tích chứa (m³)
- m: Khối lượng (kg)
- g: Gia tốc trọng trường, có giá trị xấp xỉ 9.81 m/s²
Dựa vào công thức trên có thể thấy rằng, trọng lượng riêng sẽ bằng khối lượng riêng nhân với gia tốc trọng lượng. Vì thế, trọng lượng riêng sẽ phụ thuộc vào khối lượng riêng và đây là 2 khái niệm hoàn toàn khác nhau.
Đồng thời, dựa vào công thức trên và với kết quả khối lượng riêng nước ở điều kiện thường là 997 kg/m³. Ta có thể đưa ra kết quả là nước ở điều kiện thường sẽ có trọng lượng riêng bằng 9780.57 N/m³.
Phương pháp đo khối lượng riêng của nước
Để xác định được mật độ riêng của nước, chúng ta có thể dựa vào 1 trong 2 dụng cụ đo là lực kế và tỷ trọng kế. Trong đó:
-
- Lực kế: Sử dụng để đo trọng lượng và xác định thể tích bằng bình chia độ hoặc các dụng cụ hỗ trợ khác. Từ đó, sử dụng công thức tính khối lượng riêng để cho ra kết quả.
- Tỷ trọng kế: Dụng cụ này được làm bằng thủy tinh với thiết kế hình trụ gồm 1 đầu gắn với quả bóng. Trong đó, quả bóng được thiết kế chứa thủy ngân hoặc kim loại nặng nhằm giúp tỷ trọng kế được thẳng đứng và có nhiệt độ chuẩn là 20 độ C. Cách đo này khá đơn giản, chỉ cần đặt tỷ trọng kế vào bên trong nước là dụng cụ này sẽ đưa ra khối lượng riêng.
Công thức tính khối lượng riêng của nước được ứng dụng khá rộng rãi trong nhiều lĩnh vực và đặc biệt cần thiết để tính trong trong hệ thống đường ống, hệ thống cấp nước, thiết bị đo nước,… Thiết bị đo THP hy vọng rằng những chia sẻ trên đây có thể giúp bạn có thêm thông tin hữu ích và áp dụng thuận lợi trong việc tính toán và đo lường. Nếu còn thắc mắc liên quan đến chủ đề này, hãy để lại bình luận bên dưới để được chúng tôi hỗ trợ nhanh nhất nhé.