Il peso di un metro cubo d'acqua è di circa 1000 kg a temperatura ambiente (20° C) e a una pressione di 50 bar, se con il termine peso ci si riferisce alla massa; con riferimento al peso come forza, 1 m^3 di acqua pesa circa 1000 chilogrammi forza.
Peso di un metro cubo d'acqua al variare di temperatura e pressione
Il peso di 1 m^3 di acqua dipende dalla temperatura dell'acqua, dalla pressione dell'ambiente circostante e dalla quantità di sostanze disciolte in acqua.
Se ci accontentiamo di un valore approssimativo possiamo affermare che 1 metro cubo d'acqua pesa circa 1 tonnellata, ossia circa 1000 chilogrammi.
In realtà 1 metro cubo d'acqua pesa esattamente 1 tonnellata se l'acqua è distillata, se si trova ad una temperatura di 20 °C e se la pressione è di 50 bar.
Poiché la pressione al livello del mare (ossia la pressione atmosferica assunta come valore standard) è di 1 atm, solitamente si preferisce esprimere il peso di un metro cubo d'acqua facendo riferimento a tale valore di pressione.
La seguente tabella elenca il peso di un metro cubo d'acqua distillata alla pressione di 1 atmosfera e in corrispondenza di vari valori di temperatura.
Temperatura dell'acqua
Peso di un metro cubo d'acqua alla pressione di 1 atm
0 °C
999,8395 kg
3,98 °C
999,9729 kg
4 °C
999,9720 kg
10 °C
999,7026 kg
15 °C
999,1026 kg
20 °C
998,2071 kg
22 °C
997,7735 kg
25 °C
997,0479 kg
30 °C
995,6502 kg
40 °C
992,2 kg
60 °C
983,2 kg
80 °C
971,8 kg
100 °C
958,4 kg
Dai dati scritti in tabella è evidente che il peso di un metro cubo di acqua aumenta col diminuire della temperatura, fino a raggiungere il valore massimo di circa 1 tonnellata alla temperatura di 3,98 °C.
Quanto pesa un metro cubo di acqua non distillata
Se si considera l'acqua non distillata (come quella che beviamo, quella del rubinetto o ancora l'acqua di mare), allora il peso di un metro cubo di acqua aumenta all'aumentare delle sostanze disciolte in essa.
Ad esempio il peso di 1 metro cubo d'acqua di mare a temperatura ambiente è di circa 1020 kg, ed è ben superiore rispetto al peso di un metro cubo di acqua distillata.
Osservazione sull'unità di misura (per studenti di scuola superiore ed universitari)
A questo punto è necessaria una precisazione: affermare che il peso di un metro cubo d'acqua è di circa 1000 kg non è corretto in termini di unità di misura.
Chi ha già studiato un po' di Fisica saprà che il peso è una forza e, in quanto tale, andrebbe espresso mediante unità di misura della forza, dunque in newton oppure in chilogrammi forza.
Chilogrammo e tonnellata sono invece unità di misura della massa e, dal momento che massa e peso sono due grandezze distinte, per precisi dovremmo dire che:
- il peso di un metro cubo d'acqua è di circa 1000 kgf (chilogrammi forza);
- la massa di un metro cubo d'acqua è di circa 1000 kg (chilogrammi).
D'altro canto sulla Terra i valori numerici del chilogrammo e del chilogrammo forza coincidono, quindi per non confondere le idee a chi non ha dimestichezza con la Fisica si afferma che il peso di 1 metro cubo d'acqua è di circa 1000 kg, ma si deve sempre ricordare che questo modo di esprimersi è dovuto a un abuso di notazione delle unità di misura, ormai ampiamente accettato.
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Ci fermiamo qui, e per approfondire questo aspetto consigliamo la lettura delle seguenti pagine:
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