Hvad er et hydrometer?
Et hydrometer er et videnskabeligt instrument, der bruges til at måle både den specifikke tyngdekraft og densiteten af en væske, baseret på Archimedes 'opdriftsprincip. Det er sammensat af en forseglet glaspære med et langt tyndt rør, der er forbundet til den ene ende, og det vægtes med kviksølv eller blyskud under pæren, så det kan flyde lodret. Rørdelen er mærket med en skala, så når den anbringes i en væske, kan den målte specifikke tyngdekraft ses. Instrumentet er typisk kalibreret til anvendelse med væske ved en bestemt temperatur, og skalaen på det kan variere afhængigt af dets tilsigtede anvendelse.
Archimedes 'opdrift siger, at et objekt, der flyder i væske, løftes op af en kraft, der er lig med vægten af væsken, der forskydes af objektet. Dette betyder, at jo lavere densitet, jo mere vil hydrometeret synke i den flydende prøve. På den anden side er der med højere densitet større kraft, der løfter pæren højere i væsken.
For at bruge et hydrometer skal den flydende prøve hældes i en høj glascylinder eller lignende beholder. Hydrometeret placeres lodret i væsken med pæren ender ned, så det bober og flyder i prøven. Dybden af pæreflotation måles ved hjælp af skalaen på rørets hals, og aflæsningen skal tages ved vandstandens plan, ikke hvor væsken klæber op ad nakken. Skalaen måles typisk med hensyn til specifik tyngdekraft med et interval fra lige under 1 til lige over den, såsom 0,95 til 1,05.
Den specifikke tyngdekraft af en væske er forholdet mellem den væskes masse og det for et lige stort volumen af rent vand. På enklere termer er det, hvor mange gange lettere eller tungere væsken er end vand. Da det er et forhold mellem masse, har specifik tyngdekraft ingen enheder. For eksempel betyder en specifik tyngdekraft på 1, at væsken har den samme masse og densitet som den samme mængde rentVand, eller hvis målingen er mindre end 1, er væsken mindre tæt med en lavere specifik tyngdekraft.
Da densiteten af en væske generelt ændres med temperaturen, kalibreres et hydrometer typisk til at blive brugt med væske ved en bestemt temperatur. Traditionelt blev et hydrometer kalibreret til at måle specifik tyngdekraft ved hjælp af vandtætheden ved 39 ° F (4 ° C), fordi det er det punkt, hvor rent vand når maksimal densitet. For nylig er det imidlertid mere almindeligt, at en er kalibreret til 60 ° F (15,5 ° C) eller 68 ° F (20 ° C). Kalibreringen af instrumentet vil normalt blive mærket på nakken på røret, og den flydende prøve skal være ved kalibreringstemperaturen, når målingen foretages.
Der er flere forskellige typer hydrometre, der har forskellige skalaer, der varierer afhængigt af deres anvendelse. Et hydrometer til tunge væsker vil normalt have en skala, der starter ved 1 og derover, og en til lette væsker kan have en skala starting godt under 1. et batterihydrometer, der ofte kommer som en digital model, måler den specifikke tyngdekraft af batteri væske og kan bruges til at bestemme tilstanden og ladningen af et batteri. Andre hydrometre inkluderer alkoholometre, der måler med hensyn til bevis for alkohol og saccharometre, der måler tætheden af sukker i en sukkeropløsning.