为什么4℃下1L水的质量是1kg,这是巧合吗?

科普班的春天 2024-06-08 23:49:47

①这是因为定义使然。为什么要定义4°C呢?这因为水受温度影响,比重会变化,4°以上,热胀冷缩,而4°以下,热缩冷胀,所以4°时比重最大,比较适合作为标准。

②重量单位有很多,米粒或者谷物都曾经是重量单位,但是误差很大。为了找一个不容易变化的量,先把巴黎子午线的四千万分之一,作为一米。一立方米水,重量是1吨。把十分之一米立方体的水重量作为1公斤。百分之一米立方体的水重量作为1克。

③科学家发现,4℃时1L水的质量是个确定的值,于是把它定义为1kg,之后所有物体的质量大小都会以此作为标准。

④1kg是水在密度最大的温度下一立方分米水的重量,而这个温度接近4摄氏度。严格来说,一立方方分米水在4度时重量是0.997kg。

⑤维也纳标准海水的熔点是273.150089(10) K,答主不小心多打了个0。另外需要注意的一点是,这个数据只是根据VSMOW的冰点比三相点低0.000089(10)℃这一实验数据推算出来的,并不是ITS-90国际温标上的刻度读数。事实上当年黄子卿等人实验数据也表明,水的三相点比冰点高0.00981℃,不恰好是0.01℃,至于国际计量大会把三相点定为273.16K,就是后话了。事实上热力学温标理论上只需要绝对零度外的1个基点就能确定,但是!理想气体不存在,所以热力学温标也只能是理论上的意义。

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