Određivanje gustine čvrstih materija. Tema "Određivanje gustine čvrstih materija na različite načine."

Definicijagustinateško dahtelpogrešnoforme

Navedena karakteristika čvrstih tijela sugerira da se njihov volumen ne može izračunati proizvodom podataka dobivenih mjerenjem parametara kao što su dužina, širina itd. Umjesto toga, može se primijeniti drugi metod određivanja vrijednosti V, kao što je pomak. Primjeri čvrstih tijela nepravilnog oblika su stijena, koja ima veću gustoću od vode, i pluta, koja je manje gustoća od vode.

Definicijagustinakamen.
Mjerni cilindar, čije su dimenzije dovoljne da se u njega smjesti kamen, djelimično ga napuni vodom (slika 2.5, a). Zabilježite zapreminu V vode u mjernom cilindru i zapišite je u cm, a ne u ml. Razumno bi bilo izabrati toliku količinu vode da bi njen početni volumen V 1 bio izražen kao cijeli broj, na primjer 20 ili 30 cm 3, kako bi kasnije bilo lakše oduzeti. Odredite masu kamena m pomoću vage. Zatim zavežite konac za kamen i pažljivo ga spustite u vodu tako da bude potpuno uronjen u nju. (Šta mislite zašto se koristi konac, a ne žica?) Nivo vode će porasti i pokazati volumen V 2 koji ste očitali sa skale mjernog cilindra. Ova zapremina je ukupna zapremina vode i kamena. Stoga se zapremina V kamena određuje iz formule V = V 2 - V1.

Bilješka. Volumen upotrijebljene vode se nije mijenjao, ali je kamen zauzimao dio zapremine koja je bila ispunjena vodom, pa je nivo vode porastao.

Gustoća kamena može se izračunati pomoću formule:



Ova metoda radi samo za čvrste tvari koje se ne otapaju u vodi. Ako se rastvorljiva čvrsta supstanca stavi u vodu, nivo vode se možda uopšte neće povećati. Molekuli ovog čvrstog tijela će biti raspoređeni ravnomjerno po volumenu i biće uvedeni u "prostor" između molekula vode.

Cork. Da bi se odredila zapremina čvrstog tijela koje pluta u vodi, kao što je pluto, na njega treba pričvrstiti potopivo, čime se osigurava da je čep potpuno uronjen. Napunite odvodnu posudu vodom i pustite da iscuri tako da nivo vode u posudi bude tačno na nivou odvoda (slika 2.5, b). Postavite mjerni cilindar ispod odvoda. Zatim pričvrstite konac na sudoper i pažljivo ga spustite u vodu dok se potpuno ne potopi. Zapremina V 1 poniranja će uzrokovati da jednaka zapremina vode teče u mjernu posudu. Zapremina V 1 , voda u mjernom cilindru jednaka je zapremini poniranja. Zatim pomoću vage odredite masu m čepa. Povežite pluto i sudoper i spustite ovaj par čvrstih materija u vodu u posudi. Voda će opet preliti kroz odvod u mjernu posudu, ovoga puta u količini jednakoj zapremini čepa. Zapremina V 2 vode u mjernom cilindru je zapremina čepa i sudopera. Volumen V čepa izračunava se po formuli V = V 2 - V 1. Dakle, gustina cijevi je.

Kartica s uputama #2

Lab #1

Tema. ODREĐIVANJE GUSTOĆE ČVRSTE I TEČNOSTI.

Target: Odredite gustinu čvrstih materija i tečnosti.

Oprema: vage sa utezima; mjerni cilindar; vladar; ispitivane čvrste materije (drveni blok, komad šećera, metalni cilindar sa navojem); čaša sa ispitivanom tečnošću (limunada ili mineralna voda), rasuti materijal (pesak).

Teorijska priprema: Gustina tvari je vrijednost jednaka omjeru tjelesne mase m na njenu zapreminu V; drugim riječima, gustina tvari je vrijednost koja pokazuje koliko je jednaka masa tvari u jedinici volumena.

Gustina se mjeri u g/cm 3 , kg/m 3 .

Da biste pronašli gustinu neke supstance, morate znati masu i zapreminu tela koje je napravljeno od ove supstance.

Eksperiment br. 1. Određivanje gustine tijela pravilnog geometrijskog oblika.

napredak:

1. Uzmite tijelo ispravnog geometrijskog oblika. Na primjer, drveni blok.

2. Koristite vagu da odredite masu bloka.

3. Odredite dimenzije šipke pomoću ravnala. Izračunajte zapreminu šipke koristeći formulu:

a– dužina, cm

b– širina, cm

h– visina, cm

4. Izračunajte gustinu tijela.

5. Ponavljajući korake 2-4, izračunajte gustinu kocke šećera.

Eksperiment br. 2. Određivanje gustine tečnosti i rastresitih tela.

napredak:

1. Da biste odredili masu tečnosti, stavite praznu čašu na vagu. Uravnotežite vagu.

2. Ulijte tečnost u čašu i pomoću vage odredite njenu masu.

3. Odredite zapreminu izlivene tečnosti iz podela čaše.

4. Izračunajte gustinu tečnosti.

5. Ponavljajući korake 1-4, odredite gustinu rasutog materijala.

Eksperiment br. 3. Određivanje gustine tijela nepravilnog geometrijskog oblika.

napredak:

1. Uzmite tijelo nepravilnog oblika. Na primjer, komad plastelina ili parafinska svijeća.

2. Koristite vagu da odredite težinu tijela.

3. Da biste odredili volumen tijela nepravilnog oblika, koristite Arhimedovo iskustvo:

Sipajte vodu u mernu čašu. Zapamtite njen volumen.

Uronite tijelo čiji volumen želite da odredite u vodu. Zapamtite vrijednost zapremine tečnosti.

Izračunajte razliku između dva volumena (početnog i konačnog). Upravo će ta razlika biti volumen tijela nepravilnog oblika.

4. Izračunajte gustinu tijela.

5. Ponavljajući korake 1-4, izračunajte gustinu metalnog cilindra.

6. Prema tabeli gustina odredite materijal od kojeg je napravljen cilindar.

Forma rada:

1. Popunite tabelu:

Ispitano tijelo, tečnost	Masa m, g	Volumen V, cm 3	Gustina r
g/cm 3	kg/m 3
EKSPERIMENT #1
EKSPERIMENT #2
EKSPERIMENT #3

2. Napravite zaključak u kojem ne zaboravite navesti faktore koji bi mogli uticati na tačnost rezultata.

Uvjerite se da je tijelo vodootporno, jer opisana metoda uključuje uranjanje tijela u vodu. Ako je tijelo šuplje ili voda može prodrijeti u njega, tada ovom metodom nećete moći precizno odrediti njegovu zapreminu. Ako tijelo upija vodu, vodite računa da ga voda ne ošteti. Ne uranjajte električne ili elektronske predmete u vodu jer to može dovesti do strujnog udara i/ili oštećenja samog predmeta.

• Ako je moguće, zatvorite tijelo u vodootpornu plastičnu vrećicu (nakon ispuštanja zraka). U ovom slučaju, izračunat ćete prilično tačnu vrijednost za volumen tijela, budući da je zapremina plastične vrećice vjerovatno mala (u poređenju sa zapreminom tijela).

Pronađite posudu u kojoj se nalazi tijelo čiju zapreminu izračunavate. Ako mjerite zapreminu malog predmeta, koristite mernu čašu sa stepenom (skalom) zapremine. U suprotnom, pronađite posudu čiji se volumen može lako izračunati, kao što je kocka, kocka ili cilindar (čaša se također može smatrati cilindričnom posudom).

• Uzmite suhi peškir da biste položili telo iz vode.

Napunite posudu vodom tako da tijelo može biti potpuno uronjeno u nju, ali istovremeno ostavite dovoljno prostora između površine vode i gornjeg ruba posude. Ako dno tela ima nepravilan oblik, kao što su zaobljeni donji uglovi, napunite posudu tako da površina vode dopre do pravilnog dela tela, kao što su ravni pravougaoni zidovi.

Obratite pažnju na nivo vode. Ako je posuda za vodu prozirna, označite nivo na vanjskoj strani posude vodootpornim markerom. U suprotnom, označite nivo vode na unutrašnjoj strani posude pomoću trake u boji.

• Ako koristite mjernu čašu, onda ne morate ništa označavati. Samo zapišite nivo vode u skladu sa stepenom (skalom) na čaši.

Potpuno uronite svoje tijelo u vodu. Ako upije vodu, pričekajte najmanje trideset sekundi, a zatim izvucite tijelo iz vode. Nivo vode mora pasti jer je dio vode u tijelu. Uklonite oznake (marker ili ljepljivu traku) s prethodnog nivoa vode i označite novi nivo. Zatim još jednom uronite tijelo u vodu i ostavite ga tamo.

Ako tijelo lebdi, pričvrstite na njega težak predmet (kao potapalo) i nastavite računanje s njim. Nakon toga, ponovite proračun isključivo sa potopom kako biste pronašli njegovu zapreminu. Zatim oduzmite zapreminu olova od zapremine tela sa priloženom težinom i naći ćete zapreminu tela.

• Prilikom izračunavanja zapremine ponve, pričvrstite na nju ono što ste koristili za pričvršćivanje ponve za predmetno tijelo (na primjer, traku ili igle).

Označite nivo vode sa tijelom potopljenim u njega. Ako koristite mjernu čašu, zabilježite nivo vode prema skali na čaši. Sada možete izvući tijelo iz vode.

Promjena zapremine vode jednaka je zapremini tijela nepravilnog oblika. Metoda mjerenja zapremine tijela pomoću posude s vodom zasniva se na činjenici da kada je tijelo uronjeno u tečnost, zapremina tečnosti u kojoj je telo uronjeno povećava se za zapreminu tela (tj. , tijelo istiskuje zapreminu vode jednaku zapremini ovog tijela). U zavisnosti od oblika posude za vodu koja se koristi, postoje različiti načini za izračunavanje zapremine istisnute vode, koja je jednaka zapremini tela.

Ako ste koristili mjernu čašu, tada ste zabilježili dvije vrijednosti nivoa vode (njezinu zapreminu). U ovom slučaju, od vrijednosti zapremine vode u kojoj je tijelo uronjeno, oduzmite vrijednost zapremine vode prije nego što je tijelo uronjeno. Dobićete volumen tela.

Ako ste koristili kockastu posudu, izmjerite razmak između dvije oznake (nivo vode prije potapanja tijela i nivo vode nakon što je tijelo potopljeno), kao i dužinu i širinu posude za vodu. Pronađite zapreminu istisnute vode množenjem dužine i širine posude, kao i rastojanja između dve oznake (to jest, izračunavate zapreminu malog pravougaonog paralelepipeda). Dobićete volumen tela.

• Nemojte mjeriti visinu posude za vodu. Izmjerite samo razmak između dvije oznake.
• Koristi

1. Sipajte vodu u čašu do određenog nivoa. Cilindar spuštamo u čašu, dok se nivo vode diže do N divizije. Cijena podjele čaše. Izvadite cilindar iz čaše.

2. Čvrsto tijelo nepravilnog oblika spuštamo u čašu. Volume
, gdje n- broj podjela za koji se povećala voda koju je tijelo istisnulo. Apsolutna greška se može uzeti
. Zatim relativna greška:

3. Izvažite tijelo i odredite masu:
;

4. Apsolutna greška mase:

5. Gustina se određuje po formuli: ρ=m/V t

Apsolutne i relativne greške, kao u slučaju cilindra, bit će:

Zaključak: konačne vrijednosti za volumen i gustinu cilindra:

V c = (70,690,62) cm 3

ρ c = (1,560,01) cm 3

Nepravilne vrijednosti volumena i gustine tijela:

V\u003d (25,250,25) cm 3

ρ \u003d (3,960,04) g / cm 3

Vrijednosti V i ρ se zapisuju do 2. decimale, jer proračun uključuje količine (visinu i prečnik) koje se mogu odrediti samo sa takvom tačnošću.

Greška zapremine tela nepravilnog oblika posredno je povezana sa greškom zapremine cilindra, stoga prva ne može biti manja od druge. Dakle, snimanje volumena tijela nepravilnog oblika ne može se smatrati ispravnim.

U tom slučaju je potrebna sljedeća kalkulacija:

.

Brojanje N i n konstanta, imamo  V t =  V c \u003d 0,62cm 3,  \u003d  V c / V t = 2,56%, tj. V t = (25,250,62) cm 3.

test pitanja

Masa i gustina tela.

Određivanje zapremine tela pravilnog oblika.

Određivanje volumena tijela nepravilnog oblika.

Uređaj i princip rada poluge vage.

Kako će se promijeniti rezultat određivanja mase istog tijela na vagi kada se prebace sa Zemlje na Mjesec.

Laboratorijski rad№ 5

Određivanje gustine

metoda piknometra

Oprema: piknometar, električna vaga, destilovana voda, ispitna tečnost, komadići testne čvrste supstance.

Target: ovladati određivanjem gustoće piknometarskom metodom, učvrstiti vještine rada s vagom.

Kratka teorija rada

Piknometar je posuda striktno definirane konstantne zapremine. Piknometri, gotovo uvijek izrađeni od stakla (zbog njegove niske reaktivnosti), imaju široku paletu oblika.

Piknometar se koristi za određivanje i gustine tečnosti i gustine čvrste materije. Merenje gustine piknometrom se zasniva na vaganju supstance u njemu, koja piknometar ispunjava do oznake na vratu.

Gustoća tekućine može se odrediti naizmjeničnim vaganjem praznog piknometra, piknometra s destilovanom vodom i piknometra s tekućinom koja se ispituje.

Neka masa piknometra bude - m, masa piknometra napunjenog ispitnom tečnošću je M, masa piknometra napunjenog destilovanom vodom je M`, tada će masa ispitivane tečnosti biti ( M–m), a masa destilovane vode - ( M`–m). Gustoća tekućine, zbog jednakosti volumena, određena je formulom:

. (5.1)

gdje ρ ` je gustina destilovane vode na datoj temperaturi.

Ali nismo uzeli u obzir činjenicu da se vaganje vrši u vazduhu. Izvodimo tačnu formulu koja uzima u obzir gustinu vazduha. Hajde da uvedemo sljedeću notaciju: V je unutrašnji volumen piknometra (njegov kapacitet), ρ ` je gustina destilovane vode na temperaturi eksperimenta (vidi tabelu Dodatak I), ρ je prava gustina ispitivane tečnosti, ρ c - gustina vazduha ( ρ c \u003d 0,0012 g / cm 3), ρ p je gustina težine. Onda V ρ bit će prava masa tekućine sadržane u piknometru; V ρ` je prava masa vode u istoj zapremini; V ρ c je masa zraka istisnuta ispitnom tekućinom ili destilovanom vodom iz piknometra;
ili
masa zraka istisnuta utezima koji balansiraju ispitivanu tečnost ili destilovanu vodu, respektivno. Na osnovu činjenice ravnoteže težina za ispitivanu tečnost, imamo:

ili

. (5.2)

Slično za destilovanu vodu:

(5.3)

Povezujući jednakost (5.2) sa jednakošću (5.3), imamo:

,

ili, uzimajući u obzir (5.1):

(5.4)

Formula (5.4) vam omogućava da odredite gustinu tečnosti pomoću piknometra.

Ako postoji čvrsta supstanca u obliku velikog broja prilično malih komadića nepravilnog oblika, nerastvorljiva u vodi, u ovom slučaju se gustina može odrediti i metodom piknometra.

Neka m je masa što više komada čvrste supstance, masa piknometra sa destilovanom vodom M 1 , M- masa piknometra sa destilovanom vodom i komadima čvrstog tela (prilikom stavljanja komada čvrstog tela u piknometar, filter papirom odstraniti višak vode koja se podigla iznad linija). Zapremina komada čvrstog tijela ( m/ ρ 1) biće jednak zapremini istisnute vode
one.
, odakle će gustina čvrste supstance bez uzimanja u obzir korekcije za vazduh biti:

(5.5)

Evo ρ ` je gustina destilovane vode na datoj temperaturi. Da bismo uzeli u obzir korekciju za zrak, uvodimo sljedeću notaciju: V je ukupni volumen komada čvrstog tijela, ρ je njihova prava gustina, ρ c - gustina vazduha, ρ p je gustina težine. Zatim ( V ρ) je prava masa dijelova tijela koje se proučava, ( V ρ`) je prava masa vode koju istiskuju, ( V ρ c) - masa zraka istisnuta komadima čvrstog tijela ili vode u istoj zapremini; ( m/ ρ R) ρ c - masa zraka istisnuta utezima koji balansiraju komade;
- masa zraka istisnuta utezima koji balansiraju vodu. Stoga za dijelove tijela koji se proučavaju

Slično za vodu: (5.7)

Dijelimo po članu jednakost (5.6) sa (5.7), dobijamo

gdje
(5.8)

Izraz (5.8) omogućava određivanje gustine čvrste materije metodom piknometra.

vježba:

1. Razmislite o toku i nacrtajte plan eksperimenta (predmet učenja postavlja nastavnik).

2. Pripremite obrazac izvještaja.

5. Pripremite izvještaj.

U industriji i poljoprivredi postoji potreba za poznavanjem gustoće upotrijebljenih supstanci, na primjer betonari izračunavaju masu i zapreminu betona iz njegove gustine prilikom izlivanja temelja, stubova, zidova, nosača mostova, kosina, brana itd. Gustoća tvari je fizička veličina koja karakterizira masu tijela podijeljenu njegovom zapreminom.

Pretpostavlja se da je tijelo čvrsto, bez praznina i nečistoća drugih materija. Ova vrijednost za različite supstance je prikazana u referentnim tabelama. Ali zanimljivo je znati kako se takve tablice popunjavaju, kako se određuje gustoća nepoznatih supstanci. Najjednostavniji načini za određivanje gustine tvari:

Za tečnosti sa hidrometrom;

Za tečnosti i čvrste materije merenjem zapremine i mase i izračunavanjem po formuli.

Ponekad je zbog nepravilnog oblika tijela ili njihove velike veličine teško ili čak nemoguće odrediti njihov volumen pomoću ravnala ili čaše. Tada se postavlja pitanje, kako odrediti njihovu gustoću bez pribjegavanja mjerenju volumena, ili ne postoji način da se odredi masa tvari?

Svrha rada: Rješenje eksperimentalnih zadataka za određivanje gustine različitih supstanci.

Zadaci: 1) Proučiti različite metode za određivanje gustine supstance opisane u literaturi

2) Izmjeriti gustinu nekih supstanci metodama predloženim u literaturi i procijeniti granice greške svake metode

3) Odrediti gustinu nepoznate supstance na osnovu identifikovanih metoda.

4) U obliku tabela predstaviti gustinu rastvora soli, šećera i

4 bakar sulfat različitih koncentracija.

Materijali i metodologija istraživanja: Istraživanja su obavljena sa uobičajenim supstancama: 10% rastvor soli, 10% rastvor bakar sulfata, voda, aluminijum, čelik, itd. posude iz tečnog manometra, kao i skup kalorimetrijskih tijela. Eksperimenti su izvedeni na sobnoj temperaturi (20-250C), u prostorijama škole, u kabinetu fizike.

5 11. 3. Određivanje gustine tečnosti a) Metoda vaganja tela u vazduhu i nepoznatoj tečnosti

Svrha: Odrediti gustinu tečnosti (rastvor bakar sulfata). Gustina ρ0 vode je 1000 kg/m.

Uređaji: Dinamometar, konac, posuda sa vodom, posuda sa nepoznatom tečnošću, telo iz skupa kalorimetrijskih tela.

Tok rada: Dinamometrom određujemo težinu tijela u vazduhu (P1), u vodi (P2) i u nepoznatoj tečnosti (P3).

FA=ρgV - sila

Arhimed Arhimedova sila koja djeluje na tijelo u vodi je

FA=P1-P2, au nepoznatoj tečnosti:

Po Arhimedovom zakonu pišemo

P1-P2=ρ0Vg, (1)

Rješavajući sistem jednačina (1) i (2) nalazimo gustinu nepoznatog fluida:

ρ=(P1-P3)/Vg, V=(P1-P2)/ρ0g, ρ=(P1-P3/P1-P2)ρ0.

ρ= (1H-0.6H/1H-0.7H)1000 kg/m3 = 400H kg/m3/0.3H=1333,(3) kg/m3 b) Metoda poređenja gustine vode

Oprema: Komunikacijske posude od staklenih cijevi (sa vagom), gumena cijev, čaša, pipeta, tikvice (ili staklene posude) sa raznim tekućinama.

Tok rada: 1. Na jedan kraj komunikacionih sudova stavlja se gumica.

6 cijev (prethodno stežući potonju tako da zrak ne ulazi kroz nju u komunikacijske posude).

2. Pipetom (do određenog nivoa) sipajte test tečnost u spojne posude.

3. Sipajte (do određenog nivoa) destilovanu vodu u čašu.

4. Slobodni kraj gumene cijevi je uronjen (do dna) u čašu (slika 1). U ovom slučaju će se promijeniti nivo tekućine u kolenima komunikacionih sudova (neka je h1 razlika u nivoima u kolenima)

5. Ispitana tečnost se izliva iz komunikacione posude i umesto nje se doliva destilovana voda do prethodnog nivoa.

6. Nakon što sipate vodu iz čaše, sipajte testnu tečnost u nju do prethodnog nivoa.

7. Ponovo uronite slobodni kraj gumene cijevi u čašu i ponovo pronađite razliku u nivou.

Pošto je visina nivoa tečnosti obrnuto proporcionalna njenoj gustini, možemo napisati: h1/h2 = ρx/ρv, ili ρV=h2ρV/h1, gde su ρV i ρX gustine destilovane vode i ispitivane tečnosti, respektivno.

h1= 3,5 cm h2= 5 cm

ρX= 5 cm / 3,5 cm 1000 kg/m3 = 1428 kg/m3

Tako, znajući gustinu tečnosti, možemo saznati kakvu smo tečnost istraživali. U ovom slučaju radi se o bakrenom sulfatu.

7 2. Određivanje gustine čvrstog tijela a) Metoda vaganja uzorka u zraku i vodi

Oprema: Vaga sa tegom, čaša od 0,5 l, konci i komadi žice, probni uzorci (komadi aluminijuma, lima, granita, drveta, ploča od pleksiglasa, čep od plute).

Metoda izvođenja rada: Predložena metoda vam omogućava da odredite gustoću bilo koje tvari (koja ima veću ili manju gustoću od vode) vaganjem uzorka u zraku i vodi.

Neka je m1 masa tijela koje se proučava. Tada se njegova težina u zraku može naći na sljedeći način:

P =m1g, (1) gdje je g ubrzanje slobodnog pada. Ovo tijelo uronjeno u vodu ima težinu

Ovdje je FA Arhimedova sila:

(V je zapremina vode koju je tijelo istisnulo, ρB je njegova gustina).

Balansiranjem vaga dobijamo:

P2=m2g, (4) gdje je ta masa tegova koji se moraju postaviti na lijevu posudu da bi se balansirala ravnoteža. Iz (1) - (4) dobijamo: m2=m1-ρvV (5)

Pošto je zapremina V jednaka zapremini tela uronjenog u vodu, možemo napisati:

V=m1/ρx (6) gdje je ρx gustina supstance koja čini tijelo koje se proučava. Iz (5) i (6) nalazimo:

ρx=m1/(m1-m2)ρin (7)

Radni nalog:

/. Gustina proučavanih tijela veća je od gustine vode.

1. Odrediti masu m1 tijela koje se proučava.

2. Testirano tijelo zavežite koncem za lijevu posudu za vagu i spustite ga u čašu vode (dok potpuno ne uronite).

3. Na istu čašu se stavljaju utezi mase m2 koji su neophodni za balansiranje vage.

4. Prema formuli (7) određuje se gustoća ρx ispitivanog tijela. Rezultati mjerenja se unose u tabelu 1.

Tabela 1

Supstanca m1, 10-3 m2, 10-3 ρx, 103 ρy, 103 ε, %

kg kg kg m-3 kg m-3

Aluminij 21,85 13,65 2,664 2,698 1,2

kalaj 62,4 53,85 7,2982 7,298 0,003

Granit 17,35 10,75 2,628 2,5-3 5

Pleksiglas 3,75 0,75 1,23 1,18 4.2

ΙΙ. Gustina proučavanih tijela je manja od gustine vode.

1. Izmjerite masu m1 ispitivanog tijela.

2. Tijelo je čvrsto pričvršćeno za lijevu vagu sa tri komada bakarne žice (prečnika 0,5 - 0,7 mm; dva komada dužine 10 - 15 cm, jedan -30 - 35 cm). Da bi se to postiglo, njihovi krajevi su uvijeni u snop, u koji je ojačana čelična igla (ili komad tvrde zašiljene žice), a gornji krajevi kratkih žica pričvršćeni su za izbočine posude za vaganje (slika 2. ).

Uravnotežite vagu. Zatim se testno tijelo ubode na iglu.

3. Tijelo je potpuno uronjeno u vodu, a utezi mase m2 se dodaju u lijevu posudu vage i postiže se ravnoteža vage. Prema formuli

ρx=m1/(m1+m2)ρx pronaći gustinu tijela koje se proučava. Rezultati mjerenja se unose u tabelu 2.

tabela 2

tvar m3.10-3 m2.10-3 kg px, 103 kgm-3 ρy, tab. ε,%

Drvo plute 3,7 22,5 0,14 0,2 30

20 25 0,44 0,45 2,2 b) Metoda na osnovu uslova plovidbe tel.

Oprema: komad plastelina, cilindrična posuda s vodom

(ρ = 1 g/cm3), ravnalo.

Tok rada: 1. U posudu sa vodom uroniti komad plastelina i lenjirom izmeriti promenu nivoa h1 tečnosti u posudi.

2. od plastelina napravimo “čamac” i pustimo ga da pluta u posudi s vodom. Ponovo mjerimo promjenu nivoa h2 tečnosti.

3. Gustoću plastelina nalazimo prema formuli:

ρplast =mplast/Vplast = ρSh2 / Sh1 = ρVh2/h1

ρplast = ρVh2/h1 h1 = 2mm h2 = 4mm

ρplast =1000 kg/m3 4mm / 2mm = 2000 kg/m3

Određivanje gustine nepoznate supstance

Svrha: Odrediti gustinu nepoznate supstance X u čvrstom stanju. Supstanca X se ne otapa u vodi i ne ulazi u hemijske reakcije sa njom.

Oprema: Staklena čaša s vodom, epruveta, mjerno ravnalo, nepoznata supstanca X u obliku malih komada.

Napredak rada: Prvo stavljamo samo nepoznatu supstancu X u epruvetu i beležimo dubinu H uranjanja epruvete. Zatim izvadimo supstancu X iz epruvete i ulijemo toliko vode da dubina uranjanja H u drugom eksperimentu bude potpuno ista kao u prvom eksperimentu. U ovom slučaju, masa vode mv u epruveti u drugom eksperimentu jednaka je masi mh nepoznate supstance u prvom eksperimentu: mv = mX

Gustina ρX supstance X može se izračunati pomoću jednačine ρX=mX/VX = mV/VX kako bi se smanjile moguće greške mjerenja pri određivanju dubine H potapanja epruvete, koristimo sljedeću metodu.

Sipajte dovoljno vode u čašu tako da joj nivo bude oko 1 cm ispod ruba. Puštanjem u epruvetu nepoznatom supstancom X u malim porcijama, postići ćemo takvu dubinu njenog uranjanja na kojoj je gornja ivica epruvete bila na nivou gornje ivice posude. Ovaj položaj epruvete može se odrediti s velikom preciznošću pomoću ravnala postavljenog na vrh čaše.

Nakon što nepoznatu tvar zamijenimo vodom, postići ćemo potpuno istu dubinu uranjanja epruvete, postepeno joj dodavajući vodu.

Izmjerimo visinu h1 nivoa vode u epruveti. Zapremina vode u epruveti je

VV= Sh1, gdje je S površina unutrašnjeg poprečnog presjeka epruvete. Stavimo nepoznatu supstancu korišćenu ranije u eksperimentu u epruvetu sa vodom i izmerimo visinu nivoa vode h2 u njoj. Volumen tvari Vx izražava se u smislu površine S unutrašnjeg poprečnog presjeka epruvete i promjene visine nivoa vode h2 - h1 u epruveti kada se supstanca spusti u vodu:

Gustina materije ρX je jednaka

ρX = mX/VX = mV/VX = ρVVV/VX=ρVSh1/(S(h2-h1)),

ρX = ρVh1/(h2-h1).

h1=3. 3 cm h2= 3,8 cm

ρX = 1000 kg/m3

ρX =1000kg/m3 3,3cm/(3,8cm-3,3cm)=3,3cm

1000 kg/m3 / 0,5 cm = 6,6 cm 1000 kg/m3 = 6600 kg/m3

Uspoređujući naš rezultat sa tabelarnim podacima, možemo pretpostaviti da je nepoznata supstanca cink.

Određivanje gustine tečnosti različitih koncentracija

Svrha: Odrediti gustinu rastvora soli, šećera i bakar sulfata različitih koncentracija. Kreirajte tabele na osnovu dobijenih podataka. Oprema: Vaga sa tegovima, epruveta (250 ml), aluminijumska čaša.

Supstance: šećer, so, plavi vitriol. Tok rada: a) Rastvor soli

Da biste dobili otopinu različitih koncentracija, u vodu morate dodati jednu čajnu žličicu (5,6 g) soli. Nakon svake žlice, potrebno je izmjeriti težinu i volumen dobivene otopine, s obzirom da je m šolje = 44,75 g.