Khối lượng riêng của nước là gì? Đơn vị đo và công thức tính khối lượng riêng của nước? Tất tần tật sẽ được giải đáp trong bài viết sau.

Khối lượng riêng của nước là thuật ngữ thường dùng để tính toán mật độ nước trong một thể tích. Tuy nhiên không phải ai cũng biết cách tính khối lượng nước chính xác. Vậy hãy cùng VIETCHEM tìm hiểu rõ hơn qua bài viết dưới đây nhé

1. Làm rõ khái niệm khối lượng riêng của nước

Muốn biết khối lượng riêng của nước là gì, trước hết chúng ta cần hiểu thế nào là khối lượng riêng. Theo đó khối lượng riêng được định nghĩa là mật độ khối lượng trên một đơn vị thể tích của vật đó. 

• Ký hiệu khối lượng riêng là D.
• Đơn vị đo khối lượng riêng kg/m3 hoặc gam/centimet khối (g/m3).
• Công thức tính khối lượng riêng: D = Kg/m3 

Như vậy khối lượng riêng của nước chính là trọng lượng riêng của nước trên một đơn vị thể tích. Nó phụ thuộc vào nhiệt độ, cấp độ của nước. 

Khi biết khối lượng riêng của nước, ta sẽ tìm được các chất còn lại bằng cách đối chiếu với bảng khối lượng riêng của các chất đã tính.

Hình 1: Khối lượng riêng của nước phụ thuộc vào nhiệt độ và cấp độ của nước

2. Đơn vị đo khối lượng riêng của nước

Dựa vào khái niệm, chúng ta có thể thấy được đơn vị đo khối lượng riêng của nước sẽ giống với đơn vị đo khối lượng riêng chung. Vì thế:

• Ký hiệu là D
• Đơn vị đo là Kg/m3, g/ml hoặc g/cm3

3. Công thức tính khối lượng riêng của nước

3.1. Khối lượng riêng của nước nguyên chất 4 độ C

Ký hiệu hóa học của nước là H2O. Đối với nước nguyên chất, khối lượng riêng thường được tính ở nhiệt độ 40C. Do đó ta có công thức sau:

D nước = 1000kg/m3

D = m/V => m = D.V, V= m/D

Trong đó:

• D: Khối lượng riêng, đơn vị đo là kg/m3
• m: Khối lượng của vật cần đo, đơn vị đo là kg
• V: Thể tích cần đo, đơn vị đo là m3

Ví dụ: Bể chứa có thể tích 10m3 và 10000kg nước. Thì khối lượng riêng của nước sẽ là:

D = m/V = 10000kg/10m3 = 1000kg/m3

Hình 2: Cứ 1m3 sẽ tương ứng với 1000kg nước

Bên cạnh đó, giá trị này cũng sẽ có sự thay đổi ở các mức nhiệt dao động trong 0 đến 100 độ C. Cụ thể:

3.2. Khối lượng riêng của nước đá

Khác với nước nguyên chất, nước đá có lẫn tạp chất và ở các mức nhiệt độ khác nhau thì khối lượng riêng sẽ tăng hoặc giảm vì thể tích thay đổi.

Qua các tính toán, người ta xác định nước đá có khối lượng riêng là 920kg/m3. Điều này giúp lý giải vì sao đá lạnh có thể nổi trên mặt nước mặc dù bản chất của nó vẫn là nước.

Hình 3: Khối lượng riêng của nước đá là 920kg/m3

3.3. Khối lượng riêng của nước biển

Khối lượng riêng của nước biển nằm trong khoảng 1020 đến 1030kg/m3 tại bề mặt, sâu trong lòng đại dương, dưới áp suất lớn nước biển có thể đạt khối lượng riêng tới 1050kg/m3 

Thông thường trong tính toán người ta thường lấy giá trị 1030kg/m3 

4. Trọng lượng riêng của nước

Trọng lượng riêng của nước là trọng lượng của 1m3 nước trên một vật thể. Công thức tính như sau:

d = P/V = (m x g)/V = D*g

Trong đó: 

• d: trọng lượng riêng của nước, đơn vị là N/m3
• P: trọng lượng của nước, đơn vị N
• V: thể tích của nước, đơn vị cm3 hoặc m3
• m: khối lượng của nước, đơn vị g/kg
• g: gia tốc trọng trường, đơn vị m/s2 

5. Hướng dẫn đo khối lượng riêng của nước

5.1. Thiết bị đo khối lượng riêng của nước

Cách đo khối lượng riêng của nước cũng tương tự như cách đo của các loại chất lỏng khác. Thông thường người ta sẽ dùng 2 dụng cụ gồm lực kế và tỷ trọng kế để đo. Trong đó:

Lực kế

Thiết bị này dùng để đo trọng lượng, giúp bạn xác định được thể tích bằng bình chia độ hay dụng cụ khác. Tuy nhiên mục đích sử dụng chính của nó vẫn là vận dụng các công thức để tính toán khối lượng riêng của nước.

Tỷ trọng kế

Tỷ trọng kế có thiết kế đơn giản với chất liệu thủy tinh và có kiểu dáng tương tự như nhiệt kế. Nhiệt độ tiêu chuẩn là 20 độ C.

Thiết bị có cấu tạo hình trụ, một đầu gắn quả bóng, trong quả bóng chứa kim loại nặng hoặc thủy ngân để giúp tỷ trọng kế đứng thẳng. 

Hình 4: Thiết bị đo khối lượng riêng của nước

5.2. Cách đo khối lượng riêng của nước

Đầu tiên chúng ta rót nước vào bên trong một bình cao, sau đó thả nhẹ thiết bị vào bình cho đến khi nổi lơ lửng. Ta cần đánh dấu lại vị trí bề mặt chất lỏng tiếp xúc với thiết bị đo, để mang đi so sánh trên thang đo bằng dải vạch nằm trên thiết bị đo. Số hiển thị trên thiết bị chính là kết quả khối lượng riêng của nước.

Hiện nay có rất nhiều thiết bị đo khối lượng riêng với công nghệ hiện đại. Việc biết được giá trị này đóng vai trò vô cùng quan trọng. Bởi nó giúp ta kiểm soát và vận hành tốt lưu lượng nước bên trong các bể chứa hoặc đường ống dẫn nước.

Bên cạnh 2 thiết bị đo trên, bạn có thể thay thế bằng một số loại khác như: đồng hồ đo lưu lượng nước điện tử, van bướm, van bi điều khiển điện,….

Hy vọng bài viết đã giúp bạn hiểu rõ khái niệm cũng như cách đo khối lượng riêng của nước, để vận dụng hiệu quả vào thực tế.

Nếu bạn đang có nhu cầu mua thiết bị hay hóa chất xử lý nước. Hãy liên hệ ngay với VIETCHEM theo Hotline: 0825 250 050 (khu vực phía Nam) và 0826 020 020 (khu vực phía Bắc).