Калькулятор показывает, сколько весит вода с учётом её температуры и типа. В быту принято считать, что литр воды равен килограмму, но плотность зависит от нагрева и примесей, поэтому точная масса пяти литров немного отличается.
Плотность воды — это масса одного литра при данной температуре. Максимум она достигает при +4 °C и равна примерно 1 кг/л. При нагреве и охлаждении молекулы воды располагаются реже, и плотность падает: при +20 °C литр весит около 0,998 кг, а при +100 °C — уже 0,958 кг.
Второй фактор — состав воды. Растворённые соли и минералы увеличивают плотность, поэтому морская вода тяжелее пресной примерно на 2,5%, а дистиллированная немного легче водопроводной.
Массу находят умножением объёма на плотность. Плотность вычисляют по температурной формуле и умножают на множитель типа воды: для дистиллированной и питьевой он равен 1, для морской — примерно 1,025. Именно поэтому пять литров пресной воды весят почти ровно 5 кг, а пятилитровая бутыль морской воды тяжелее.
Если воду несут в бутылке, банке или канистре, к массе самой воды добавляют массу ёмкости. Пластиковая бутылка весит десятки граммов, стеклянная банка — около 1,75 кг, металлическая канистра — примерно 1,15 кг. Второй блок калькулятора складывает эти величины.
Пример 1. 5 литров питьевой воды при +20 °C: плотность 0,9982 кг/л, масса 5 × 0,9982 = 4,99 кг.
Пример 2. Та же вода при +4 °C весит ровно 5,00 кг — это температура максимальной плотности.
Пример 3. Пятилитровая стеклянная банка с водой при +20 °C: 4,99 + 1,75 = 6,74 кг. Десять литров морской воды при +100 °C дадут 10 × 0,958 × 1,025 = 9,82 кг.
Плотность воды и масса пяти литров в зависимости от температуры
| Температура | Плотность, кг/л | Масса 5 л, кг |
|---|---|---|
| +4 °C | 1,0000 | 5,00 |
| +20 °C | 0,9982 | 4,99 |
| +50 °C | 0,9881 | 4,94 |
| +100 °C | 0,9581 | 4,79 |
Килограмм изначально определяли через литр воды при +4 °C. При другой температуре плотность ниже, поэтому масса пяти литров чуть меньше пяти килограммов.
Средняя солёность даёт плотность примерно на 2,5% выше пресной, то есть множитель около 1,025. Для конкретного моря значение может отличаться.
Масса воды и масса тары складываются. Для точных расчётов при перевозке учитывают обе величины, для бытовых задач иногда массой бутылки пренебрегают.
Для повседневных задач это допустимо: погрешность не превышает 1–4%. В лабораторных расчётах используют точную плотность при нужной температуре.