Sendu inn spurningu

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Hvað í ósköpunum er eðlismassi?

Eðlismassi hlutar er hlutfallið milli massa hlutarins og rúmmáls. Ef hluturinn hefur massann 1 kg og rúmmálið 1 lítra er eðlismassi hans 1 kg/l sem er sama og eðlismassi ferskvatns. Slíkur hlutur er í jafnvægi í ferskvatni og leitar hvorki upp né niður. Þannig ræður eðlismassi ýmsu um hegðun hlutanna.

Eðlismassi hlutar er óbreyttur meðan hluturinn breytir hvorki massa sínum né rúmmáli. Ef rúmmálið breytist hins vegar án þess að massinn breytist, til dæmis vegna hitunar eða þrýstingsbreytinga, þá breytist eðlismassinn í gagnstæða átt: Ef rúmmálið vex, hluturinn þenst út, þá minnkar eðlismassinn, og ef rúmmálið minnkar, hluturinn dregst saman, þá eykst eðlismassinn. Við segjum stundum að hluturinn verði léttari í sér í fyrra tilvikinu og þyngri í sér í því síðara. Um þetta má lesa nánar í laggóðu svari ÞV við spurningunni Við hvaða hita er eðlismassi mældur? Hann hlýtur að vera breytilegur vegna hitaþenslu?

Loftbelgir og blöðrur svífa um loftið af því að eðlismassi þeirra sem heildar er minni en eðlismassi loftsins; loftið sem þeir ryðja frá sér er þyngra eða hefur meiri massa en hluturinn í heild. Þetta er dæmi um lögmál Arkímedesar sem segir að hlutur í straumefni eins og lofti eða vatni léttist sem nemur þyngd efnisins sem hann ryður frá sér. Ef hann léttist meira en nemur eigin þyngd fer hann að leita upp á við. í þessu viðfangi bendum við á svar Hrafns Guðmundssonar og Haraldar Ólafssonar við spurningunni Hvað verður um allar blöðrurnar sem svífa upp í loftið, til dæmis á 17. júní?

Allir vita að steinar sökkva yfirleitt í vatni en tré flýtur. Það er vegna þess að eðlismassi grjótsins er talsvert meiri en vatnsins en tréð hefur talsvert minni eðlismassa. Mannslíkaminn sem heild hefur hins vegar eðlismassa sem er aðeins litlu meiri en eðlismassi vatns og því er hann nálægt því að fljóta. Fiskar eru oft í fullkomnu flotjafnvægi í vatni, leita hvorki upp né niður nema þeir hreyfi sig sjálfir. Til þess að ná slíku jafnvægi við mismunandi dýpi beita þeir merkilegum aðferðum sem lesa má um í svari Jóns Más Halldórssonar og Þorsteins Vilhjálmssonar við spurningunni Hvernig verkar sundmaginn í fiskum?

Þeir eru hins vegar líklega færri sem vita eða hafa gert sér grein fyrir því að grjót og til dæmis járn flýtur í kvikasilfri. Það er vegna þess að þessir hlutir hafa minni eðlismassa en kviksilfursvökvinn, eins og sjá má á tölunum hér á eftir.

Ef hlutur er vel afmarkaður er alltaf hægt að finna eðlismassa hans með því að vega hann á vigt, mæla rúmmálið og deila síðan í massann með rúmmálinu. Hluturinn þarf ekki að að vera einsleitur til að þetta sé gerlegt, heldur geta mismunandi partar hans verið misjafnlega þungir í sér. En það er heildarniðurstaðan sem ræður og þess vegna getur skipsskrokkur úr stáli sem heild haft minni eðlismassa en vatn þó að sjálft stálið í honum sé miklu þyngra en vatn. Skrokkurinn flýtur þá á vatni vegna þess að loftið inni í honum gerir hann léttari í sér en vatnið. Þetta breytist hins vegar sem kunnugt er ef hann fyllist af vatni.

Einsleitir hlutir úr tilteknu efni og við venjuleg skilyrði hafa yfirleitt ákveðinn eðlismassa sem finna má í töflum. Af vökvum má nefna sem dæmi að alkóhól hefur eðlismassann 0,8 kg/l, smjör 0,9, olífuolía 0,9, steinolía 0,8, terpentína 0,85 og kvikasilfur 13,6. Balsaviður hefur eðlismassann 0,2 kg/l, korkur 0,25, fura 0,5, eik 0,7, tekk 0,85. Ál hefur eðlismassann 2,7 kg/l, granít 2,3, járn og stál 7,0-7,8 eftir tegundum, bein 1,9, messing 8,4-8,5, demantur 3,5, gull (22 karöt) 17,5, silfur 10,3, platína 21,5, blý 11,3.

Ís (frosið vatn) hefur eðlismassann 0,92 kg/l sem er talsvert minna en 1,00 sem er sem fyrr segir eðlismassi vatns. Þessi munur veldur því að ísinn flýtur á vatni. Eðlismassi sjávar er um 1,03 kg/l, það er að segja nokkru meiri en ferskvatns og það verður til þess að ferskvatn hefur tilhneigingu til að fljóta ofan á sjónum þar til það blandast. Það frumefni sem er þyngst í sér er osmín, en eðlismassi þess er 22,5 kg/l, en platína er í öðru sæti. Það er býsna sérkennileg tilfinning að halda á molum úr þessum þungu efnum sem eru jafnvel helmingi þyngri í sér en blý!

Í stað hugtaksins eðlismassa var áður fyrr talað um eðlisþyngd. Notkun þess hugtaks er oft villandi nú á dögum og því hefur það horfið í skuggann. Um ástæður þess má lesa í svari Tryggva Þorgeirssonar og Þorsteins Vilhjálmssonar við spurningunni Er massi hlutar ekki sama og þyngd hans?

Heimild: G.W.C. Kaye og T.H. Laby, Tables of Physical and Chemical Constants. London: Longmans, 1968.


Áhugaverðir tenglar:


Mynd: HB

Útgáfudagur

12.2.2002

Spyrjandi

Guðmundur Helgi, fæddur 1989

Höfundur

Þorsteinn Vilhjálmsson

prófessor emeritus, ritstjóri Vísindavefsins 2000-2010 og ritstjóri Evrópuvefsins 2011

Tilvísun

Þorsteinn Vilhjálmsson. „Hvað í ósköpunum er eðlismassi?“ Vísindavefurinn, 12. febrúar 2002. Sótt 24. maí 2017. http://visindavefur.is/svar.php?id=2107.

Þorsteinn Vilhjálmsson. (2002, 12. febrúar). Hvað í ósköpunum er eðlismassi? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=2107

Þorsteinn Vilhjálmsson. „Hvað í ósköpunum er eðlismassi?“ Vísindavefurinn. 12. feb. 2002. Vefsíða. 24. maí. 2017. <http://visindavefur.is/svar.php?id=2107>.

Chicago | APA | MLA

Sendu inn spurningu
eða

Vísindadagatalið

Vasareiknir

Fyrstu örgjörvarnir voru smíðaðir upp úr 1970 og í kjölfarið var hægt að búa til litlar reiknivélar eða vasareikna. Fyrstu vasareiknarnir voru búnir til í Japan, m.a. af fyrirtækjunum Sanyo, Canon og Sharp. Fyrstu vasareiknarnir sem notendur gátu forritað komu fram 1974.