Кәдімгі «Бір литр судың салмағы қанша?» деген сұраққа жауап ретінде. Көптеген адамдар анықтамалықты қарауды ұсынады немесе жай ғана «Бір килограмм» деп айтады. Шынында да, 400C температурада және қалыпты атмосфералық қысымда бір литр салмақ
тазартылған, яғни ешқандай қоспасыз, су дәл 1 кг. Ал «Тұзды бұлақтың бір литр суының салмағы қанша?» деген сұрақтарға кім анық жауап бере алады? немесе "Қай су ауыр - ыстық немесе суық?"
Қиындыққа тап болмас үшін физиканың кейбір қарапайым заңдарымен танысу керек. Нақтырақ айтсақ, біздің мақалада судың салмағы туралы емес, оның массасы туралы айтатынымызды бірден атап өткен жөн. Бұл терминдердің айырмашылығы мынада: масса – зат мөлшерінің іргелі көрсеткіші және ол килограмммен өлшенеді, ал салмақ – белгілі бір массасы бар дененің бетіне қандай күшпен басатынын көрсететін шама; оның бірлігі Ньютон.
1 литр судың салмағы қанша деген сұраққа жауап беру үшін алдымен дене салмағын қандай көрсеткіштер құрайтынын көрейік. Физика курсынанбіз массаның өнім екенін білеміз
заттың еркін түсу үдеуінің коэффициенті бойынша тығыздығы, ол біздің планетамыздың бүкіл бетінде шамамен бірдей және 9,81 кг/м2. Осы екі шаманың ауытқуы бізге әртүрлі жағдайларда бір заттың массасының айырмашылығын береді.
Алдымен сұйықтықтың тығыздығына тоқталайық. Жоғарыда айтылғандай, қалыпты жағдайда таза судың тығыздығы 1000 г/м3. Егер оған тұз сияқты қоспалар қосылса, онда тығыздық артып, су ауыр болады. Зат массасының температураға тәуелділігіне келетін болсақ, мұндағы барлық мәселе қыздырылған кезде кеңейетін заттардың қасиетінде. Бұл молекулалар арасындағы қашықтықтың үлкендеуін және олардың бірлік көлемдегі жалпы санының азаюын білдіреді, демек, зат жеңілірек болады. Дегенмен, судың бірегей қасиеті бар - ол тек қыздырғанда ғана емес, сонымен қатар салқындаған кезде де кеңейеді (сол себепті қыста су құбырлары жарылып кетеді). Су мұздату температурасында ең үлкен тығыздыққа ие, термиялық шкаланың аздаған ауытқуларымен ол жеңілірек болады. Әртүрлі температурада литр судың салмағы қанша, қаласаңыз, анықтамалықтан қарай аласыз.
Атмосфералық қысым сұйықтық массасының ауытқуына
сияқты әсер етпейді
температура және оның әрекетінің нәтижесі жоғары температураға қарама-қарсы. Жоғары қысымда молекулалар арасындағы қашықтық азаяды, сондықтан бірдей көлемді қамтидыкөбірек зат. Нәтижесінде массаның өсуі байқалады. Егер сіз сығылған ауа цилиндрін және сол цилиндрді қалыпты қысымдағы ауамен өлшесеңіз, мұны іс жүзінде оңай көруге болады.
Айтпақшы, полюсте бір литр судың салмағы қанша екенін білесіз бе? Экваторға қарағанда 0,5 пайызға артық. Бұл құбылыс Жердің өз осінен айналуына байланысты. Осыған байланысты центрден тепкіш үдеу экваторға жақындаған сайын артады, демек, ауырлық күшінің үдеуі артады.
Осылай ойлай отырып, кез келген сұйықтықтың бір литрінің салмағы қанша екенін және қоршаған орта жағдайына байланысты бұл көрсеткіш қалай өзгеретінін есептей аласыз.
