Was ist schwerer, Wasser oder Eis?
On Februar 9, 2021 by adminIch habe diesen -Link gelesen und keine eindeutige Antwort erhalten. Man würde denken, wenn Sie 1000 Pfund Wasser haben und es einfrieren und wiegen, würden Sie immer noch die gleichen 1000 Pfund Wasser haben, wenn Sie auf Meereshöhe gewogen werden. Auch wenn es weniger Bewegung gibt, richtig?
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- Gleiche Masse, unterschiedliche Dichte, sodass Eis auf dem Wasser schwimmt.
Antwort
Für alle praktischen Zwecke bleibt das Gewicht 1000 Pfund, wenn Sie es einfrieren. Theoretisch wird sich die Masse des Wassers durch Abkühlen etwas verringern, da es beim Gefrieren weniger Energie enthält, aber der Effekt wäre völlig vernachlässigbar.
Obwohl das Gewicht gleich ist, dehnt sich das Volumen des Wassers um etwa aus ein Zehntel, wenn es gefriert (weshalb zum Beispiel Rohre bei eisigem Wetter platzen). Da es daher weniger dicht ist, schwimmt Ihr gefrorener Block von 1000 Pfund Eis auf dem Wasser, aber das liegt daran, dass sich sein Volumen beim Gefrieren vergrößert hat und nicht daran, dass sich sein Gewicht verringert hat.
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- +1 Ein wichtigerer Effekt wäre der unterschiedliche Auftrieb aufgrund des größeren Volumens des Eises '. Es wäre großartig, wenn Sie der Vollständigkeit halber auch eine Schätzung dieses Effekts hinzufügen könnten.
- @ahemmetter: Um Marco gegenüber fair zu sein, hat die Frage nichts mit Volumen, Dichte oder Auftrieb zu tun.
- @James Da in der Frage angegeben ist, dass " auf Meereshöhe gewogen wird ", ist der Unterschied im Auftrieb die größte Abweichung von der direkte Antwort (1000 Pfund).
- @James, Leute, die nicht in den Naturwissenschaften ausgebildet wurden, sagen oft " weight " wenn sie wirklich über Dichte sprechen. Obwohl die Frage buchstäblich lautete: " was schwerer ist … " ist es durchaus vernünftig zu glauben, dass das OP von erfüllt wird Eine Antwort, die über Dichte spricht.
- @ahemmelter 10% Volumensteigerung sind 100 Pfund Wasservolumen. Luft ist 784-mal weniger dicht als Luft: 2 Unzen zusätzliche Kraft.
Antwort
Hängt davon ab, wie Sie definieren „weight“ .
Wenn Sie Gewicht wie im Vektor oder Skalar der auf ein Objekt einwirkenden Schwerkraft meinen, Marco „s Antwort ist, was Sie wollen.
Es gibt eine dritte Bedeutung von Gewicht. Dies ist im Wesentlichen „was eine Waage misst“. Diese Definition passt auch dazu, wie Menschen normalerweise die Auswirkungen von Gewicht erleben.
Wenn wir diese Definition verwenden, können Sie beim Stehen auf der Erde sagen, dass Ihr Gewicht der normalen Kraft des Bodens entgegenwirkt. Nach dieser Definition sind Astronauten im Orbit auch „schwerelos“, obwohl sie noch Masse haben und die auf sie einwirkende Schwerkraft.
Wenn Sie nun das Wasser einfrieren, bleibt die Masse gleich (also ist die Abwärtskraft $ mg $ das gleiche); aber die nach oben gerichtete Auftriebskraft aus der Luft nimmt aufgrund des vergrößerten Volumens zu. Da die Masse s Dies bedeutet, dass die Nettoabwärtskraft des Eisblocks abnimmt und daher das durch eine Waage gemessene „Gewicht“ abnimmt.
Im Kontext der Quora-Frage Ich denke, diese dritte Definition von Gewicht ist die relevanteste; weil es der einfachste Weg ist, das Gewicht zu messen, und es ist normalerweise das, woran ein Laie denkt, wenn er überlegt, wie viel dieses Objekt wiegt. Aus diesem Grund werden die Leute sagen, dass gefrorenes Wasser das Gewicht reduziert.
Wenn es in einem Vakuum gewogen würde, würden Sie keine erkennbare Gewichtsänderung erwarten zum Einfrieren. Aber Vakuumbedingungen sind nicht die typische menschliche Erfahrung, und die meisten Menschen haben keinen Zugang zu einer Vakuumkammer mit einer Skala darin.
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