Hur mycket väger 1 kg is?

Hur mycket väger 1 kg is? En fråga om densitet och fasövergångar.

Frågan “Hur mycket väger 1 kg is?” verkar enkel, men svaret är lite mer nyanserat än man först kan tro. Svaret är, naturligtvis, ett kilogram. Men det är viktigt att förstå varför det är så, och att skilja på vikt och volym.

En liter vatten väger ungefär ett kilogram vid 4°C. Detta är en mycket användbar referenspunkt, då vattens densitet är som högst vid denna temperatur. Men när vatten fryser till is, förändras dess densitet. Is har en lägre densitet än flytande vatten, vilket betyder att samma massa vatten upptar en större volym som is.

Detta är anledningen till att is flyter på vatten. En kubikdecimeter (en liter) vatten väger ungefär ett kilogram, men en kubikdecimeter is väger något mindre än ett kilogram. För att få exakt ett kilogram is behöver man alltså en något större volym än en liter.

Det exakta måttet beror på isens temperatur. Isens densitet varierar något beroende på temperaturen. Vid 0°C är densiteten ungefär 0,917 kg/liter. Detta innebär att för att få ett kilogram is vid 0°C behöver man ungefär 1,09 liter is.

Att mäta volymen exakt för att få ett kilogram is är dock inte nödvändigt. Om man väger isen på en precisionsvåg och får ett värde på exakt ett kilogram, så väger isen ett kilogram, oavsett dess volym. Volymen är ett mått på hur mycket utrymme isen upptar, medan vikten är ett mått på dess massa.

Så, sammanfattningsvis: 1 kg is väger 1 kg. Att fokusera på volym kan vara vilseledande. Vikten är den grundläggande egenskapen som avgör massan, oberoende av om ämnet är i flytande eller fast form. Att förstå sambandet mellan massa, volym och densitet är nyckeln till att besvara denna till synes enkla fråga på ett korrekt och uttömmande sätt.