Если вы видите это сообщение, значит, произошла проблема с загрузкой файлов в стилей (CSS) нашего сайта. Попробуйте сбросить кэш браузера (Ctrl+F5). Если это не поможет, а вы находитесь в регионе, где возможны ограничения интернет-трафика с российских серверов - воспользуйтесь VPN.
2
Правда, что горячая вода весит больше, чем холодная? Почему?
Берём кубический дециметр (в быту - литр) воды при температуре 0° С, взвешиваем - получаем 999.870 г. Начинаем нагревать. Естественно, следя за тем, чтобы у нас был постоянным объём воды - ровно кубический дециметр. И взвешиваем, например, при увеличении температуры воды на один градус.
+1° С - 999.930 г. А ведь растёт вес!
+2° С - 999.970 г. Растёт.
+3° С - 999.995 г. По-прежнему растёт. Что-то, правда, скорость роста уменьшается...
+4° С - 1000.000 г. И всё равно растёт!
+5° С - 999.995 г. Что-то здесь не так...
+6° С - 999.970 г. Кажется, уже был такой вес...
Короче говоря, если нанести полученные данные на график - интересная картина получается: уже при 20° С кубический дециметр весит всего лишь 998.230 г. А при 100° С - 958.400 г.
Так что предположение автора вопроса - мягко выражаясь, ошибочно.
система выбрала этот ответ лучшим
il63
[150K]
Интересно продолжить в область температур выше 100°С, вплоть до критической - 374°С. Плотность жидкости будет всё время снижаться?— 8 лет назад
ВасВас
[25.9K]
В "критической точке" поведение графика "плотность/температура" скачкообразно изменится, поскольку вода превратится в водо-паровую смесь. Которая, естественно, подчиняется другим законам. Но - не по Сеньке шапка. Чтобы экспериментировать с плотностью воды при температурах свыше 100°С, необходимо поднимать давление - при нормальном атмосферном давлении температура кипящей воды не сможет подняться выше 100°С. Чтобы вода кипела, например, при 158°С - нужно поместить ёмкость с водой в барокамеру и создать давление 6 атмосфер. А где взять 218.5 атмосфер для выполнения условий "критической точки"? В серьёзные физические лаборатории, в которых можно воссоздать такие условия - далеко не каждый вхож...— 8 лет назад
il63
[150K]
Я имел в виду не критическую точку, а ДО нее. И тем более не самостоятельные измерения! Вы же график тоже не сами построили экспериментально. Неужели нет данных для плотности воды при температурах выше 100°С? Ведь перегретая вода, наверное, в технике используется.— 8 лет назад
Инкогнито
Всё просто - молекула горячей воды тяжелей холодной - энергия тоже имеет вес— 7 лет назад
ВасВас
[25.9K]
Мсье ИнкогнитО, подите вы на кухню! И поставьте чайник: если обыкновенный - то на огонь, если электрический - включите шнур в розетку, затем переведите выключатель питания в положение "Вкл." И пока вода в чайнике будет закипать (я всё-таки искренне надеюсь, что вы налили воду в чайник...) - подумайте: а ЧТО будет, если ваше (и автора вопроса) предположение (горячая вода тяжелее холодной) верное?— 7 лет назад
ВасВас
[25.9K]
Чем больше вода греется - тем тяжелее она становится. И что? Естественно, более тяжёлые (горячие) молекулы ОПУСКАЮТСЯ ко дну чайника, более лёгкие (холодные) - всплывают наверх... Срочно выключайте чайник! И несите его в переделку: пусть носик чайника приделают к его днищу. Иначе кипятку с него вы не добудете... Более того: когда ТЯЖЁЛАЯ горячая вода скопится у дна чайника под слоем ЛЁГКОЙ холодной воды - в какой-то момент она (горячая) перейдёт в пар и чайник "взорвётся" от давления этого пара и выплеснет верхний слой лёгкой (потому что холодной) воды на потолок кухни... Или - стоит подумать, прежде чем греть воду для её утяжеления?— 7 лет назад
il63
[150K]
Инкогнито имеет в виду, что МАССА горячей воды больше, чем масса холодной. Только разница очень маленькая, даже на аптекарских весах не измерить :)— 7 лет назад
Vasil Stryzhak
[12K]
Вес горячей воды за счет выталкивающей силы Архимеда меньше (см. мой ответ).— 7 лет назад
il63
[150K]
А вот силу Архимеда я не учел. Она, конечно, легко перебьет формулу Эйнштейна. Но я считал не вес, а массу. А задачу при килограмм железа и килограмм пуха на БВ обсуждали :). И тоже путали вес и массу.— 7 лет назад
ВасВас
[25.9K]
Простите, г-н телепат, но: 1) в вопросе "... горячая вода ВЕСит ..."; 2) МАССА молекулы воды никогда, нигде и никак не зависела от температуры: что атом кислорода, что атом водорода массу изменят только в случае ядерной реакции (интуиция подсказывает, что ваш чайник не оборудован для таких целей...). А вот (не имеющая ни массы, ни веса) ЭНЕРГИЯ кое-что у нашей многострадалицы меняет: энергия молекулы воды при нагревании увеличивается, поэтому увеличивается скорость движения молекулы, увеличивается энергия столкновений молекул и импульс, передаваемый от одной молекулы к другой, соответственно молекулы после столкновения удаляются друг от дружки на БОЛЬШЕЕ расстояние. А поскольку расстояние между молекулами больше - соответственно в одном и том же объёме молекул меньше. Улавливаете? Молекул - меньше. Масса (и вес) меньшего количества молекул - меньше. Вот и весь механизм уменьшения веса воды при нагревании...— 3 года назад
Самшит
[47.5K]
Совершенно согласен. Чем больше расстояние между молекулами, тем больше свободного пространства и меньше вес определенного объема— более года назад
все комментарии (еще 6)
комментировать
2
В любом случае, при нагревании воды в кастрюле на газу или в электрочайнике, пусть даже в котелке на костре, вес ее не увеличится, а наоборот уменьшится. Так при повышении температуры до 100° С объем 1 литра воды увеличится на 4%, что соответствует 0,04 л. При плотности воздуха 1,2 г/л за счет выталкивающей силы Архимеда вес жидкости уменьшится на 48 миллиграмм, что в 1,6*10^10 больше трех пикограмм увеличения ее массы (по il63). Не стоит ломать копья, ведь речь идет о весе воды, а не ее массе.
il63
[150K]
Если рассчитывать вес в условиях земной поверхности, то - несомненно!— 7 лет назад
Vasil Stryzhak
[12K]
В космосе, на борту корабля в свободном полете невесомость – вариант не подходит. При движении с ускорением или посадке на другую планету вес у воды появится, но все возвращается на круги своя.— 7 лет назад
il63
[150K]
Я имел в виду вес не в космосе (его там нет, если не двигаться с ускорением), а, например, на Луне. Там нет силы Архимеда. Но там возникает проблема с кипением воды в вакууме, так что придется воду заменить, например, силиконовым маслом или даже ртутью.— 7 лет назад
Vasil Stryzhak
[12K]
В этом случае выходим за рамки вопроса. Куда проще катапультировать на Луну два кирпича с чашечными весами. На одну сторону весов положить кирпич, окрашенный черной краской, а на другую – завернутый например, в алюминиевую фольгу. Тогда по Эйнштейну черный кирпич станет тяжелее в виду большего согрева от излучения Солнца, что воочию можно зафиксировать невооруженным лазом.— 7 лет назад
il63
[150K]
Что же это должны быть за весы и какой должен быть глаз, чтобы обнаружить такое ничтожное увеличение веса? А если кирпичи взять огромными, чтобы разница была уже в граммы, то ведь относительная погрешность весов не изменится, и они все равно ничего не почувствуют?— 7 лет назад
Vasil Stryzhak
[12K]
Все же вероятность обнаружить такое ничтожное увеличение веса за счет согрева есть. Нужно подождать немного, может через миллион лет упадет какой либо астероид или комета Галлея. Тогда возникнет лунотрясение, трение в весах станет ничтожным, что позволит зарегистрировать неуловимую величину.— 7 лет назад
все комментарии (еще 1)
комментировать
2
Абсолютно наоборот. Вода имеет максимальную плотность, а стало быть и максимальный вес при температуре около "плюс четыре" градуса по шкале Цельсия. У горячей воды плотность ниже, значит такой же объем весит меньше. При достижении водой высоких температур начинает происходить выделение газов, находящихся в воде (закипание) - а ведь газы тоже имеют вес. Так что горячая вода по-любому легче.
Инкогнито
неправильно. вопрос не об объёме а о весе— 7 лет назад
Самшит
[47.5K]
Инкогнито, а что такое вес? Это масса определенного объема материала помноженная на силу тяжести планеты. А масса - это плотность помноженная на объем. Физику надо учить, а не курить в туалете...— 7 лет назад
комментировать
2
Нет неправда. При нагреве плотность воды незначительно, но уменьшается, следовательно при равных объемах холодная вода тяжелей.
Инкогнито
при равном количестве атомов горячая тяжелей.— 7 лет назад
il63
[150K]
Это верно: нужно указывать не одинаковый объем или вес, а одинаковое количество вещества (в молях, например). Потому что формулу Эйнштейна никто еще не отменил.— 7 лет назад
комментировать
1
Есть в этом вопросе много нюансов. И у каждого будет своя точка зрения. Давайте рассмотрим этот вопрос с одной из них. Если у нас есть литр воды с температурой 99 градусов по Цельсию и литр воды с температурой 4,2 градуса по Цельсию – в данном случае вода с меньшей температурой будет весить больше. То есть тяжелей. Но мы брали за расчёт объём воды, то есть в расчёт мы брали воду, где молекулы дальше друг от друга находятся (помним броуновское движение, от большей энергии молекулы чаще отталкиваются и на большее расстояние) и воду где молекулы ближе друг к другу, оттого плотность выше. В этом случае в литре горячей воды будет меньше молекул, отчего будет меньшая масса в целом. Но позвольте, вопрос в другом – вопрос в том, какая вода, горячая или холодная больше весит. Предыдущие ответчики рассказывали о том, что горячая вода легче, а оппоненты заявляли противоположное – здесь рассматривается вопрос в том ключе, что чайник, вскипая – вода расширяется и на равный объём становится меньше молекул, всплывает. Горячая вода всплыла, потом идёт процесс кипения, вода вообще расширилась до газа под именем пар – плотность ещё меньше, а температура не больше 100-110 градусов (110 у источника, и потом снижается, поднимаясь выше по менее тёплой воде, и отдаёт тепло, нагревает среду.). то есть та же вода, только вообще лёгкая. Но это всё мы рассматривали с точки зрения объёма. Теперь займёмся другим вопросом по теме. У нас один и тот же объём воды, пусть он будет комнатной температуры. Взвесим исходную и её потом нагреем – в итоге получим то что в горячей воде будет больше тепла в виде энергии и эта вода будет весить больше. Объём поменяется и вес так же, но мы брали одинаковый объём воды и не давали ей испаряться. Помним, сколько солнце теряет в секунду энергии? 4,1 миллиарда тонн энергии Солнце излучает каждую секунду.
1
Правда, но вопрос можно понять по-разному. Например, хорошо известно, что при постоянном давлении (например, нормальном атмосферном) плотность горячей воды меньше плотности холодной: у холодной, при 4°С, плотность равна ровно 1 г/см3, а у горячей (100°С) плотность заметно, на несколько процентов, меньше: 0,9584 г/см3. И тут никаких проблем не может возникнуть. Недоразумения (в том числе в комментариях к этому вопросу) вызваны, вероятно, тем, что каждый понимает заданный вопрос по-своему. Лучше вопрос сформулировать так (прошу прощения у автора вопроса Онлайна, если он имел в виду другое), а именно: на суперсверхчувствительных весах уравновешена кастрюля с водой. Воду начали нагревать (например, микроволнами или сфокусированным солнечным светом и т.п.). Изменятся ли показания весов? Испарением воды пренебречь. В таком случае вес кастрюли с водой увеличится. И нетрудно посчитать, насколько. Если в кастрюле был 1 литр воды при 20°С, то при ее нагреве до 100°С и без учета испарения масса этой воды увеличится примерно на 3 пикограмма (три миллионных микрограмма). В быту, например, при взвешиваниях, такими изменениями массы (а следовательно, и весом) вполне можно пренебречь.
Vasil Stryzhak
[12K]
Будьте добры (по желанию) в краткой форме расчет увеличения массы.— 7 лет назад
il63
[150K]
Пожалуйста. Если кратко - я после долгих поисков нашел в интернете формулу Е = mc2. Быстрее удалось найти теплоемкость воды (я взять приближенную, без учета зависимости от температуры). Таким образов посчитал энергию, которая требуется для нагрева 1 л (1 кг) воды от 20 до 100°С - формуле, которую помню со школы: Q (так у нас обозначали количество теплоты) = cmΔt, но здесь с - не скорость света; теплоемкость воды - 4,2 кДж/(кг К) я округлил (кажется, она 4,184?), а Δt = 80 К. Для массы в килограммах (тысячи граммов) получилось очень мелкое значение, пришлось его переводить в миллиграммы (тысячные грамма), все равно много нулей осталось после запятой. А вот в фемтограммах (фемтен - это 15, вроде по-датски) и пикограммах (от итальянской флейты пикколо:) получилось вполне удобоваримое значение. Для МАССЫ. С весом могут быть сложности.— 7 лет назад
Самшит
[47.5K]
Вы начали нагревать на весах один литр воды. А какой объем вы получили после нагрева - ведь это явно не литр, намного больше, вода хорошо расширяется при нагреве...— 7 лет назад
Vasil Stryzhak
[12K]
Спасибо il63 за информацию о расчете массы. Нашел подтверждение Вашего результата в сети: 1 грамм массы эквивалентен 89,9 ТДж или 21,5 Ткал. Тогда для нагретого 1 кг воды от 20 до 100°С имеем прирост массы: 4200* 80/(89,9*10^15) ≈ 3,7 (пикограмма), что равнозначно 1000*80/(21,5*10^15) = 3,7 (пикограмма).— 7 лет назад
il63
[150K]
Для Самшита: на весах измеряется вес, причем на воздухе, где сила Архимеда на много порядков больше. Поэтому нужно учитывать только ее, а "поправкой по Эйнштейну" полностью пренебречь. Если же считать изменение массы, то работает именно формула Е = МС2.— 7 лет назад
комментировать
0
Если горячей считать воду при температуре +4 градуса Цельсия, то да, правда - она тяжелее воды при любой другой, более низкой, температуре.
А если горячей считать воду, об которую можно обжечься - то нет, неправда.
Михаил Белодедов
[26.4K]
За неуникальность этого ответа мне понижена репутация на 3 балла. Уважаемые модераторы! Убедительная просьба - обоснуйте (со ссылками!) неуникальность моего ответа. В противном случае я буду вынужден снизить вашу репутацию на не знаю сколько (но огромное количество!) баллов.— 8 лет назад
Инкогнито
горячая вода тяжелей - молекула воды имеет в себе больше энергии а энергия имеет вес— 7 лет назад
il63
[150K]
"Энергия имеет вес" - не совсем так: точнее сказать, что энергия переходит в массу, и наоборот.— 7 лет назад
il63
[150K]
Белодедову: "неуникальность" определяют не модераторы, а программа. И модераторы тут ничего сделать не могут: не они программу писали, не им ее исправлять. Программа ищет, нет ли соответствий у ответа в сети. По моим наблюдениям, для неуникальности достаточно семи подряд идущих слов (возможно, ошибаюсь). Я вводил кусочки ответа (например, "при любой другой, более низкой, температуре"); в сети на эти кусочки была единственная ссылка - на эту самую страницу. Так что, видимо, какой-то сбой в программе.— 7 лет назад
Михаил Белодедов
[26.4K]
Когда программа что-то определяет, а люди, которые ей пользуются, ничего сделать не могут, становится грустно...— 7 лет назад
Михаил Белодедов
[26.4K]
Про "энергию, имеющую вес". Да, правда, с ростом температуры увеличивается масса молекулы. И, следовательно, её вес. Но это касается не воды, а абсолютно всех материалов. Раз вопрос задан именно про воду, эти эффекты рассмаривать не следует.— 7 лет назад
il63
[150K]
Если не рассматривать "эффекты" (превращение энергии в массу), то какой тогда вообще смысл в вопросе? Типа - какой утюг тяжелее - холодный или горячий. То же самое. По поводу программы. Вы что-то можете сделать с текстовым редактором Ворд, если в нем обнаруживается ошибка? Или с какой-нибудь игрой, чтобы "помочь себе" выиграть? То есть влезть в программу и что-то там изменить? А проверять, правильно ли программа определила неуникальность всех ответов на БВ, в принципе можно, но для этого число модераторов нужно увеличить. Раз в 500.— 7 лет назад
Михаил Белодедов
[26.4K]
Если в моей Word-распечатке будет ошибка, на которую мне укажут, и я буду не в силах средствами Word её исправить, я отсканирую распечатку, исправлю ошибку руками, отсканирую и вставлю скан куда надо. Модераторы же БВ даже после прямого указания не чешутся. Ведь для этого не нужно "раз в 500". Про воду. Когда спрашивается про утюг (и про любой объект) вопрос воспринимается как "Чья масса больше?" Когда спрашивается про воду (и про любую среду) то вопос уже воспринимается как "Чья плотность больше?" Именно так его восприняли ВасВас [22.6K] и Самшит [32.6K]— 7 лет назад
il63
[150K]
Я имел в виду ошибку не в распечатке, а на экране. Задача про утюг известная, очень старая. Действительно, редко кому придет в голову сравнивать плотность холодного и горячего утюга. А ведь плотность горячего меньше! И уменьшение плотности неизмеримо больше, чем увеличение массы. А с водой многие сразу вспоминают о максимальной плотности при 4°С, и отсюда, видимо, танцуют. Недавно на БВ меня даже уверяли, что воду невозможно охладить ниже этой температуры! :) То есть, что температура воды якобы никогда не бывает, например, +2°С. А в вопросе, конечно, нужно было уточнить для однозначности: объем при нагревании сохраняется (т.е. часть воды отбрасывается - именно так поняли некоторые вопрос) или количество воды остается при нагревании прежним (так его понял я, а также инкогнито).— 7 лет назад
Самшит
[47.5K]
Белодедов, я абсолютно адекватно воспринял вопрос. Горячая вода имеет меньшую плотность, поэтому кубометр горячей воды будет легче.
il63 как понять "количество воды"? В молекулах поштучно или все же в литрах?— 7 лет назад
Чёрный Плащ
[11.7K]
видители - вопрос о массе а не о плотности... мне понравился этот вопрос и сама дискуссия. Вес это масса при условии какой либо гравитации - на поверхности солнца вес будет больше при той же массе. Тоже работает и на других небесных телах.— 7 лет назад
il63
[150K]
Под "количеством воды" я имел в виду "количество вещества". В химии это число молей, то есть в конечном счете именно молекул. В общем, при обсуждении вопроса Онлайна нужно понять, что именно имел в виду автор. Иначе обсуждение не имеет смысла - разные люди понимают этот вопрос по-разному.— 7 лет назад