Tabulka hustoty destilované vody podle teploty
Tabulka ukazuje, jak se mění hustota destilované vody s teplotou. Hodí se pro rychlé dohledání hodnot při výpočtech, laboratorních úlohách i kontrole převodů.
Hustota vody patří mezi nejčastěji používané materiálové hodnoty ve fyzice, chemii a technické praxi. Při běžné pokojové teplotě 20 °C je hustota destilované vody 998,2 kg·m−3 (tj. 0,9982 g·cm−3). Pro většinu běžných výpočtů se používá zaokrouhlená hodnota 1 000 kg·m−3 (1 g·cm−3), která nejlépe odpovídá vodě v okolí teploty 3,98 °C. Právě tehdy má voda maximální hustotu; tento jev se označuje jako anomálie vody.
Převod jednotek: hodnoty v kg·m−3 stačí vydělit 1000 a získáte hustotu v g·cm−3. Například 998,2 kg·m−3 = 0,9982 g·cm−3.
Maximum hustoty je v okolí 4 °C velmi ploché, zatímco při vyšších teplotách hustota vody klesá výrazněji. Graf proto dobře ukazuje hlavně pokles hustoty od pokojové teploty k bodu varu.
Závislost hustoty destilované vody na teplotě
| Teplota t [°C] | Hustota ρ [kg·m−3] |
|---|---|
| 0 | 999,941 |
| 4 | 999,973 |
| 10 | 999,701 |
| 15 | 999,099 |
| 20 | 998,205 |
| 30 | 995,651 |
| 40 | 992,220 |
| 50 | 988,040 |
| 60 | 983,200 |
| 70 | 977,760 |
| 80 | 971,790 |
| 90 | 965,300 |
| 100 | 958,350 |
Zdroj: Čmelík, M., Machonský, L., Šíma, Z. Fyzikální tabulky. Liberec: TU Liberec, 2001.
Anomálie vody
Voda se chová oproti většině látek nezvykle: její hustota nedosahuje maxima při teplotě tání, ale až při přibližně 3,98 °C. Pod touto teplotou hustota opět klesá, takže led plave na vodě. Hustota ledu je přibližně 917 kg·m−3, tedy asi o 9 % nižší než hustota kapalné vody. Tato vlastnost – anomálie vody – je zásadní pro život ve vodních ekosystémech: zamrzlý povrch jezera izoluje teplejší vodu pod ním, takže ryby a ostatní organismy mohou v zimě přežít.
Hustota mořské vody
Mořská voda je díky obsahu solí hustší než destilovaná. Běžná orientační hodnota je přibližně 1025 kg·m−3 (1,025 g·cm−3), ale skutečná hustota závisí hlavně na salinitě, teplotě a tlaku. U povrchové mořské vody se často pohybuje přibližně v rozmezí 1020–1030 kg·m−3. Proto se ve slané vodě plave snáz než ve sladké.
Jak tabulku používat
Pro přesnější výpočty použijte hodnotu hustoty odpovídající teplotě vody. Rozdíl mezi 4 °C a 100 °C je více než 40 kg·m−3, což už může být významné při výpočtu hmotnosti většího objemu vody. Hodnota při 100 °C popisuje hustotu kapalné vody blízko bodu varu, nikoli hustotu vodní páry.
Hmotnost vody lze orientačně spočítat ze vztahu m = ρ · V. Jeden metr krychlový vody při 20 °C má hmotnost přibližně 998 kg, zatímco 1 litr vody při stejné teplotě přibližně 0,998 kg.
V praxi
Hustota vody 1 000 kg·m−3 je praktická zaokrouhlená hodnota, která nejlépe odpovídá vodě v okolí 4 °C. Co to znamená v konkrétních číslech:
- 1 litr vody při 20 °C = 0,998 kg (≈ 1 kg)
- 1 m3 vody při 20 °C = 998 kg (≈ 1 tuna)
- 1 litr ledu = přibližně 0,917 kg – proto led plave na vodě
- 1 litr mořské vody = přibližně 1,025 kg – o 2,5 % těžší než sladká voda
- Horká voda (100 °C) má hustotu 958 kg·m−3 – o 4 % méně než studená; proto teplá voda stoupá nahoru
Hustotu vody lze převést mezi jednotkami jednoduše: 1 g·cm−3 = 1 000 kg·m−3. Hodnota 998,2 kg·m−3 je tedy 0,9982 g·cm−3.
Časté otázky
- Při jaké teplotě má voda největší hustotu?
- Voda má největší hustotu při přibližně 3,98 °C, kdy dosahuje hodnoty asi 999,97 kg·m−3. Pod i nad touto teplotou hustota klesá; jde o tzv. anomálii vody.
- Jaká je hustota ledu?
- Led má hustotu přibližně 917 kg·m−3 (0,917 g·cm−3), tedy o přibližně 9 % méně než kapalná voda. Proto led plave na vodní hladině.
- Jaká je hustota mořské vody?
- Hustota mořské vody je obvykle přibližně 1020–1030 kg·m−3 podle salinity, teploty a tlaku. Často používaná orientační hodnota je kolem 1025 kg·m−3. Vyšší hustota způsobuje, že se ve slané vodě plave snadněji.
- Jak se počítá hustota?
- Hustota se vypočítá jako hmotnost dělená objemem: ρ = m / V. Výsledek vychází v kg·m−3 nebo g·cm−3. Například 998 kg vody zaujímá objem 1 m3; hustota je 998 kg·m−3.
- Jaký je rozdíl mezi hustotou destilované a sladké vody?
- Hustota destilované a běžné sladké vody je velmi podobná; při 20 °C se pohybuje kolem 998 kg·m−3. Rozpuštěné minerální látky ji mohou mírně změnit, výrazně vyšší hustotu má až mořská voda, obvykle kolem 1025 kg·m−3.
Doplňkové zdroje: NIST Chemistry WebBook – Thermophysical Properties of Fluid Systems; TEOS‑10 pro termodynamické vlastnosti mořské vody.