Hva er et hydrometer?

Et hydrometer er et vitenskapelig instrument som brukes til å måle både den spesifikke tyngdekraften og tettheten til en væske, basert på Archimedes 'oppdriftsprinsipp. Den er sammensatt av en forseglet glasspære med et langt tynt rør koblet til den ene enden, og den er vektet med kvikksølv eller blyskudd under pæren slik at den kan flyte oppreist. Rørdelen er merket med en skala, så når den plasseres i en væske, kan du se den målte egenvekten. Instrumentet er typisk kalibrert for bruk med væske ved en viss temperatur, og skalaen på det kan variere avhengig av den tiltenkte bruken.

Archimedes 'oppdriftsprinsipp sier at en gjenstand som flyter i væske løftes opp med en kraft som tilsvarer vekten av væsken som forskyves av gjenstanden. Dette betyr at jo lavere tetthet, desto mer synker hydrometeret i væskeprøven. På den annen side, med høyere tetthet, er det større kraft som vil løfte pæren høyere i væsken.

For å bruke et hydrometer, skal væskeprøven helles i en høy glassylinder eller lignende beholder. Hydrometeret plasseres vertikalt i væsken med pæreenden nede slik at det bobber og flyter i prøven. Dybden på pærenes flotasjon måles ved å bruke skalaen på rørets hals, og avlesningen skal tas i planet for vannstanden, ikke der væsken klamrer seg fast på siden av nakken. Skalaen måles typisk med tanke på spesifikk tyngdekraft, med et område fra rett under 1 til rett over den, for eksempel 0,95 til 1,05.

Den spesifikke tyngdekraften til en væske er forholdet mellom den væskens masse og den for et like stort volum rent vann. På enklere vilkår er det hvor mange ganger lettere eller tyngre væsken er enn vann. Siden det er et masseforhold, har spesifikk tyngdekraft ingen enheter. For eksempel betyr en egenvekt på 1 at væsken har samme masse og tetthet som det samme volumet rent vann, eller hvis målingen er mindre enn 1, er væsken mindre tett med en lavere spesifikk tyngdekraft.

Siden tettheten til en væske generelt endres med temperatur, blir et hydrometer typisk kalibrert for å bli brukt med væske ved en viss temperatur. Tradisjonelt ble et hydrometer kalibrert for å måle spesifikk tyngdekraft ved å bruke tettheten av vann ved 4 ° C fordi det er det punktet der rent vann når maksimal tetthet. Nylig er det imidlertid mer vanlig at en blir kalibrert til 15,5 ° C eller 20 ° C. Kalibreringen av instrumentet vil vanligvis være merket på rørets hals, og væskeprøven skal være ved kalibreringstemperaturen når målingen blir utført.

Det er flere forskjellige typer hydrometers, som har forskjellige skalaer som varierer avhengig av bruken. Et hydrometer for tunge væsker vil vanligvis ha en skala som starter fra 1 og over, og ett for lette væsker kan ha en skala som starter godt under 1. Et batterihydrometer, som ofte kommer som en digital modell, måler den spesifikke tyngden til batterivæske og kan brukes til å bestemme batteriets tilstand og lading. Andre hydrometers inkluderer alkoholometre, som måler med tanke på bevis på alkohol, og sakkarometre, som måler tettheten av sukker i en sukkeroppløsning.