Hva er et hydrometer?

Et hydrometer er et vitenskapelig instrument som brukes til å måle både den spesifikke tyngdekraften og tettheten av en væske, basert på Archimedes 'oppdriftsprinsipp. Den er sammensatt av en forseglet glasspære med et langt mager rør koblet til den ene enden, og den vektes med kvikksølv eller blyskudd under pæren slik at den kan flyte oppreist. Rørdelen er merket med en skala, så når den er plassert i en væske, kan den målte spesifikke tyngdekraften sees. 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 et objekt som flyter i væske løftes opp av en kraft som tilsvarer vekten til væsken som blir forskjøvet av objektet. Dette betyr at jo lavere tetthet, jo mer vil hydrometeret synke 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, bør væskeprøven helles i en høy glas -sylinder eller lignende beholder. Hydrometeret er plassert vertikalt i væsken med pæren ender ned, slik at den bobber og flyter i prøven. Dybden på pærens flotasjon måles ved bruk av skalaen på rørets nakke, og avlesningen skal tas i vannstandens plan, ikke der væsken klamrer seg opp på siden av nakken. Skalaen måles vanligvis i form av 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 væskens masse og et like volum av rent vann. På enklere vilkår er det hvor mange ganger lettere eller tyngre væsken er enn vann. Siden det er et forhold mellom masse, har spesifikk tyngdekraft ingen enheter. For eksempel betyr en spesifikk tyngdekraft på 1 at væsken har samme masse og tetthet som det samme volumet av renVann, eller hvis målingen er mindre enn 1, er væsken mindre tett med lavere spesifikk tyngdekraft.

Siden tettheten av en væske generelt endres med temperatur, er et hydrometer typisk kalibrert for å brukes med væske ved en viss temperatur. Tradisjonelt ble et hydrometer kalibrert for å måle spesifikk tyngdekraft ved bruk av tettheten av vann ved 39 ° F (4 ° C) fordi det er punktet der rent vann når maksimal tetthet. Nylig er det imidlertid mer vanlig at en blir kalibrert til 15,5 ° C fra 60 ° F. Kalibreringen av instrumentet vil vanligvis være merket på rørets nakke, og væskeprøven skal være ved kalibreringstemperaturen når målingen er tatt.

Det er flere forskjellige typer hydrometre, som har forskjellige skalaer som varierer avhengig av bruken av dem. Et hydrometer for tunge væsker vil vanligvis ha en skala fra 1 og over, og en for lette væsker kan ha en skala starting godt under 1. et batterihydrometer, som ofte kommer som en digital modell, måler den spesifikke tyngdekraften til batterivæske og kan brukes til å bestemme tilstanden og ladningen til et batteri. Andre hydrometre inkluderer alkoholmetre, som måler når det gjelder bevis på alkohol, og sakkarometre, som måler tettheten av sukker i en sukkeroppløsning.