Jeg vet hvordan jeg skal bruke hydrometeret mitt, og jeg vet hvilke tall jeg skal se på og skrive ned på bryggearkene mine, men jeg er ikke sikker på hva de tall representerer faktisk, eller til og med hvilke enheter jeg skal bruke for å merke avlesningene.
Hva er vitenskapen bak hydrometeret? Hvordan er de kalibrert? Hva mer skal jeg vite om teorien om å bruke en til å lage bedre øl?
Svar
Godt svar av Fishtoaster. Vitenskapen er eldgammel, oppdaget av Archimedes.
1: Ethvert objekt, helt eller delvis nedsenket i en væske, blir oppdrevet med en kraft som er lik vekten av væsken forskjøvet av gjenstanden.
Med andre ord, hvis du legger en kule, med volum 1 liter helt under vann, er det en kraft oppover på kulen (oppdrift eller flotasjon) lik vekten på 1 liter vann. (dvs. 1 kilo kraft eller 9,81 Newton)
2: (Corollary) Ethvert flytende objekt fortrenger sin egen vekt av væske.
Hvis vi plasserer en flytende objekt med masse 1 kilo, det vil forskyve nøyaktig 1 kilo vann eller 1 liter vann. Hvis volumet på objektet vårt er større enn 1 liter (dvs. objektet er mindre tett enn vann), vil det flyte.
Så, med et hydrometer, blir det vektet slik at vekten av det nedsenkede volumet ved 1.000 er avlesningen nøyaktig lik vekten av hydrometeret. Hvis vi løser opp faste stoffer i vannet (sukker), er det vannvolumet tyngre, og mindre av det må forskyves for at hydrometerets vekt skal bli matchet, og hydrometeret flyter høyere.
Svar
Det generelle prinsippet er basert på tetthet. Det vil si at mindre tette ting vil flyte på toppen av tettere ting.
Av analogi, forestill deg et menneske som flyter i en vannbasseng. Tenk deg nå et menneske som flyter i en basseng med saltvann – mennesket vil flyte høyere i saltvannet, siden saltvannets tetthet er høyere.
Et hydrometer fungerer på samme måte – det er bare et merket glassrør som er vektet slik at det i vann vil sitte på 1,00. Hvis du putter den i noe tettere enn vann (som urte, som er vann med ting i), vil den sitte litt høyere ut av væsken, så den er på noe som 1.050. Dette tallet er væskens tetthet *.
En ting å merke seg er at hydrometre er kalibrert til en bestemt temperatur: 15 ° C / 59 ° F. Hvis væsken din ikke er den temperaturen, vil du kjøre målingen din gjennom et konverteringstabell for å ta hensyn til endringen i tetthet av væsker basert på temperatur.
Prøven er vann med ting i seg (dvs. urte ).
Svar
Tunge skip kan flyte på grunn av prinsippene for oppdrift. Hydrometere måler væskens egenvekt. Spesifikk tyngdekraft er en måling av tettheten til et stoff i forhold til vannets. Tetthet beskriver hvor tett molekylene til et stoff er pakket. Objekter flyter lettere i væsker som er tettere fordi de tettere pakket molekylene støtter mer vekt. Oppdrift bestemmes av mengden kraft som skyver et objekt oppover i forhold til den nedadgående kraften av lufttrykket. Væsker med høyere tetthet forbedrer oppdrift av et objekt. Les et hydrometer der væskeoverflaten møter stammen til hydrometeret.