¿Qué es más pesado, agua o hielo?
On febrero 9, 2021 by adminEstaba leyendo este enlace y nunca vi una respuesta definitiva. Uno pensaría que si tiene 1000 libras de agua, y la congela y la pesa, todavía tendría las mismas 1000 libras de agua cuando se pesa al nivel del mar. Aunque hay menos movimiento, ¿verdad?
Comentarios
- Misma masa, diferente densidad, por lo que el hielo flota en el agua.
Respuesta
Para todos los propósitos prácticos, el peso seguirá siendo de 1000 libras cuando lo congele. En teoría, la masa del agua se reducirá un poco al enfriarse porque contendrá menos energía cuando se congele, pero el efecto sería absolutamente insignificante.
Aunque el peso será el mismo, el agua se expande en volumen aproximadamente una décima parte cuando se congela (razón por la cual, por ejemplo, las tuberías estallan en un clima helado). Dado que, por lo tanto, es menos denso, su bloque congelado de 1000 libras de hielo flotará en el agua, pero eso se debe a que su volumen se ha expandido al congelarse y no a que su peso se haya reducido.
Comentarios
- +1 Un efecto más importante sería la diferente flotabilidad debido al mayor volumen ' del hielo. Sería genial si también pudiera agregar una estimación de este efecto para completar.
- @ahemmetter: Para ser justos con Marco, la pregunta no tiene nada que ver con el volumen, la densidad o la flotabilidad.
- @James Dado que la pregunta especifica " pesado al nivel del mar ", la diferencia de flotabilidad será la mayor desviación de la respuesta sencilla (1000 libras).
- @James, las personas que no han recibido educación en ciencias físicas suelen decir " peso " cuando realmente están hablando de densidad. Aunque la pregunta era literalmente, " que es más pesado … " es bastante razonable pensar que el OP quedará satisfecho con una respuesta que habla de densidad.
- @ahemmelter Un aumento de volumen del 10% equivale a 100 libras de volumen de agua. El aire es 784 veces menos denso que el aire: 2 onzas de fuerza extra.
Respuesta
Depende de cómo están definiendo «peso» .
Si te refieres al peso como en el vector o escalar de la gravedad que actúa sobre un objeto, Marco «s La respuesta es lo que quieres.
Existe un tercer significado de peso. Esto es esencialmente «lo que mide una báscula». Esta definición también se ajusta a la forma en que las personas suelen experimentar los efectos del peso.
Si usamos esa definición, entonces, estando de pie en la Tierra, podría decir que su peso es contrarrestado por la fuerza normal del suelo. Según esta definición, los astronautas en órbita también son «ingrávidos», aunque todavía tienen masa y la gravedad actuando sobre ellos.
Ahora, cuando congelas el agua, la masa permanece igual (por lo que la fuerza descendente $ mg $ es lo mismo); pero la fuerza de flotación hacia arriba del aire aumenta, debido al aumento de volumen. Dado que la masa s Dice lo mismo y la flotabilidad aumenta, esto significa que la fuerza neta hacia abajo del bloque de hielo se reducirá y, por lo tanto, su «peso» medido por una báscula disminuiría.
En el contexto de la pregunta de Quora , Creo que esta tercera definición de peso es la más relevante; porque es la forma más fácil de medir el peso y, por lo general, es lo que piensa una persona común cuando considera «¿cuánto pesa este objeto?». Es por eso que la gente dirá que el agua congelada reducirá su peso.
Si se pesara en un vacío , no esperaría ver un cambio detectable en el peso debido a la congelación. Pero las condiciones de vacío no son la experiencia humana típica y la mayoría de las personas no tienen acceso a una cámara de vacío con una escala.
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