Коротко: литр чистой пресной воды весит почти ровно 1 кг — точнее, около 0,99997 кг при температуре примерно 4 °C, когда плотность воды максимальна. При комнатной температуре литр весит около 998 г, при кипении — около 958 г, а литр морской воды — примерно 1,02–1,03 кг.
Почему литр воды весит 1 кг
Это совпадение не случайно. Когда в конце XVIII века во Франции создавалась метрическая система, единицу массы определили через воду: грамм — масса одного кубического сантиметра воды. Соответственно, кубический дециметр, то есть литр, давал килограмм. Позже килограмм стал определяться эталоном, а с 2019 года — через фундаментальную физическую константу (постоянную Планка). Литр с 1964 года официально равен ровно одному кубическому дециметру. Поэтому связь «литр воды = килограмм» сегодня приближённая, но очень точная.
Как масса зависит от температуры
Вода, как и большинство веществ, при нагревании расширяется: тот же литр вмещает меньше молекул, и его масса снижается. Но у воды есть особенность — максимальная плотность достигается не при замерзании, а около 4 °C. При охлаждении ниже этой температуры вода снова немного расширяется.
| Температура, °C | Масса 1 литра пресной воды, г |
|---|---|
| 0 (жидкая) | ≈ 999,8 |
| 4 | ≈ 1000,0 |
| 10 | ≈ 999,7 |
| 20 | ≈ 998,2 |
| 25 | ≈ 997,0 |
| 40 | ≈ 992,2 |
| 60 | ≈ 983,2 |
| 80 | ≈ 971,8 |
| 100 | ≈ 958,4 |
Видно, что в бытовом диапазоне — от холодной воды из-под крана до тёплой — разница не превышает 1%. Для кулинарии и повседневных расчётов вполне можно считать, что литр воды весит 1 кг.
Сколько весит литр морской воды
В морской воде растворены соли, поэтому она плотнее пресной. Средняя солёность Мирового океана — около 35 граммов солей на килограмм воды, а плотность поверхностной морской воды обычно составляет 1020–1030 кг/м³. Значит, литр морской воды весит примерно 1,02–1,03 кг.
- В слабосолёных морях, например в Балтийском, плотность ближе к пресной воде.
- В очень солёных водоёмах, таких как Мёртвое море, литр воды весит заметно больше — около 1,2 кг. Именно поэтому в такой воде человеку легко держаться на поверхности.
Сколько весит литр льда
При замерзании вода расширяется примерно на 9%. Плотность льда — около 917 кг/м³, поэтому литр льда весит около 0,92 кг. Это объясняет, почему лёд плавает, а бутылка с водой в морозилке может лопнуть.
Другие факторы
Растворённые вещества
Водопроводная и минеральная вода содержат растворённые соли, но их обычно немного, и на массу литра они влияют в пределах долей процента.
Давление
Вода почти несжимаема. При обычных колебаниях атмосферного давления её плотность практически не меняется; заметный эффект появляется только на больших глубинах океана.
Точность мерной посуды
В быту погрешность мерного стакана или бутылки обычно больше, чем влияние температуры, поэтому для точных измерений воду лучше взвешивать.
Итог
Литр пресной воды весит около 1 кг: точное значение близко к 1000 г при 4 °C и уменьшается при нагревании — до 998 г при 20 °C и 958 г при 100 °C. Морская вода тяжелее — 1,02–1,03 кг на литр, а лёд легче — около 0,92 кг на литр.
Источники: ГОСТ 8.417-2002 «Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин»; брошюра «Международная система единиц (СИ)» Международного бюро мер и весов; справочные таблицы плотности воды в физических справочниках.
