Određivanje gustoće čvrstih tvari. Tema "Određivanje gustoće krutih tvari na različite načine."

Definicijagustoćateškog dahatelpogrešnooblicima

Gore navedeno obilježje čvrstih tijela sugerira da se njihov volumen ne može izračunati umnoškom podataka dobivenih mjerenjem parametara kao što su duljina, širina, itd. Umjesto toga, može se primijeniti druga metoda određivanja vrijednosti V, kao što je pomak. Primjeri čvrstih tijela nepravilnog oblika su stijene, koje imaju veću gustoću od vode, i pluto, koje su manje gustoće od vode.

Definicijagustoćakamen.
Mjerni cilindar, čije su dimenzije dovoljne za postavljanje kamena u njega, djelomično ga napunite vodom (slika 2.5, a). Zabilježite volumen V vode u mjernom cilindru i zapišite ga u cm, a ne u ml. Bilo bi razumno odabrati takvu količinu vode da se njezin početni volumen V 1 izrazi cijelim brojem, npr. 20 ili 30 cm 3, kako bi se kasnije lakše oduzimalo. Odredite masu kamena m pomoću vage. Zatim zavežite konac za kamen i pažljivo ga spustite u vodu tako da bude potpuno uronjen u nju. (Što mislite zašto se koristi konac, a ne žica?) Razina vode će se podići i pokazati volumen V 2 koji očitavate sa skale mjernog cilindra. Ovaj volumen je ukupni volumen vode i kamena. Stoga se volumen V kamena određuje iz formule V = V 2 - V1.

Bilješka. Količina utrošene vode nije se mijenjala, ali je kamen zauzimao dio zapremine koji je bio ispunjen vodom, pa je zbog toga razina vode porasla.

Gustoća kamena može se izračunati pomoću formule:



Ova metoda radi samo za krutine koje se ne otapaju u vodi. Ako se topljiva krutina stavi u vodu, razina vode se možda uopće neće podići. Molekule tog čvrstog tijela će se ravnomjerno rasporediti po volumenu i unijeti u "prostor" između molekula vode.

Pluta. Da bi se odredio volumen čvrstog tijela koje pluta u vodi, kao što je pluteni čep, na njega treba pričvrstiti sudoper koji osigurava da pluto bude potpuno uronjeno. Napunite odvodnu posudu vodom i pustite je da iscuri tako da razina vode u posudi bude točno na razini odvoda (slika 2.5, b). Stavite mjerni cilindar ispod odvoda. Zatim pričvrstite konac na sudoper i pažljivo ga spustite u vodu dok potpuno ne uronite. Volumen V 1 sudopera će uzrokovati protok jednake količine vode u mjernu posudu. Volumen V 1 , vode u mjernom cilindru jednak je volumenu sudopera. Zatim pomoću vage odredite masu m čepa. Zavežite pluteni čep i sudoper i spustite ovaj par čvrstih tvari u vodu u posudi. Voda će se ponovno preliti kroz odvod u mjernu posudu, ovoga puta u količini jednakoj volumenu čepa. Volumen V 2 vode u mjernom cilindru je volumen plutenog čepa i sudopera. Volumen čepa V izračunava se po formuli V = V 2 - V 1. Dakle, gustoća cijevi je.

Kartica s uputama #2

Laboratorija #1

Tema. ODREĐIVANJE GUSTOĆE ČVRSTE I TEKUĆINE.

Cilj: Odredite gustoću krutina i tekućina.

Oprema: vaga s utezima; Mjerni cilindar; vladar; istraživana krutina (drveni blok, komad šećera, metalni cilindar s navojem); čaša s ispitivanom tekućinom (limunada ili mineralna voda), rasuti materijal (pijesak).

Teorijska priprema: Gustoća tvari je vrijednost jednaka omjeru tjelesne mase m na njegov volumen V; drugim riječima, gustoća tvari je vrijednost koja pokazuje čemu je jednaka masa tvari u jedinici volumena.

Gustoća se mjeri u g/cm 3, kg/m 3 .

Da biste pronašli gustoću tvari, morate znati masu i volumen tijela koje je sastavljeno od te tvari.

Pokus br. 1. Određivanje gustoće tijela pravilnog geometrijskog oblika.

Napredak:

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

2. Koristite vagu da odredite masu bloka.

3. Odredite dimenzije šipke pomoću ravnala. Izračunajte volumen šipke pomoću formule:

a- duljina, cm

b– širina, cm

h– visina, cm

4. Izračunajte gustoću tijela.

5. Ponavljanjem koraka 2-4 izračunajte gustoću kocke šećera.

Pokus br. 2. Određivanje gustoće tekućina i rastresitih tijela.

Napredak:

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

2. Ulijte tekućinu u čašu i vagom odredite njezinu masu.

3. Odredite volumen izlivene tekućine iz podjela čaše.

4. Izračunajte gustoću tekućine.

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

Pokus br. 3. Određivanje gustoće tijela nepravilnog geometrijskog oblika.

Napredak:

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

2. Pomoću vage odredite težinu tijela.

3. Za određivanje volumena tijela nepravilnog oblika poslužite se Arhimedovim iskustvom:

Ulijte vodu u mjernu čašu. Zapamtite njegov volumen.

Tijelo čiji volumen želite odrediti umočite u vodu. Zapamtite vrijednost volumena tekućine.

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

4. Izračunajte gustoću tijela.

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

6. Prema tablici gustoća odredite materijal od kojeg je izrađen cilindar.

Obrazac rada:

1. Ispunite tablicu:

Istraženo tijelo, tekućina	Masa m, g	Svezak V, cm 3	Gustoća r
g/cm 3	kg/m3
EKSPERIMENT #1
EKSPERIMENT #2
EKSPERIMENT #3

2. Napravite zaključak u kojem ne zaboravite navesti čimbenike koji bi mogli utjecati na točnost rezultata.

Provjerite je li tijelo vodootporno jer opisana metoda uključuje uranjanje tijela u vodu. Ako je tijelo šuplje ili u njega može prodrijeti voda, ovom metodom nećete moći točno odrediti njegov volumen. Ako tijelo upija vodu, pazite da ga voda ne ošteti. Nemojte uranjati električne ili elektroničke predmete u vodu jer to može dovesti do strujnog udara i/ili oštećenja samog predmeta.

• Ako je moguće, zatvorite tijelo u vodonepropusnu plastičnu vrećicu (nakon ispuštanja zraka). U ovom slučaju izračunat ćete prilično točnu vrijednost za volumen tijela, budući da je volumen plastične vrećice vjerojatno mali (u usporedbi s volumenom tijela).

Pronađite posudu u kojoj se nalazi tijelo čiji volumen izračunavate. Ako mjerite obujam malog predmeta, upotrijebite mjernu čašicu s podjelom (ljestvicom) volumena. U suprotnom, pronađite posudu čiji se volumen može lako izračunati, kao što je kvadar, kocka ili cilindar (čaša se također može smatrati cilindričnom posudom).

• Uzmite suhi ručnik na koji ćete položiti tijelo iz vode.

Napunite posudu vodom tako da tijelo može biti potpuno uronjeno u nju, ali pritom ostavite dovoljno prostora između površine vode i gornjeg ruba posude. Ako je baza tijela nepravilnog oblika, kao što su zaobljeni donji uglovi, napunite posudu tako da površina vode doseže pravilan dio tijela, kao što su ravni pravokutni zidovi.

Zabilježite razinu vode. Ako je posuda za vodu prozirna, označite razinu na vanjskoj strani posude vodootpornim markerom. U suprotnom, označite razinu vode na unutarnjoj strani spremnika pomoću trake u boji.

• Ako koristite mjernu posudu, ne morate ništa označavati. Samo zapišite razinu vode prema podjeli (ljestvici) na staklu.

Potpuno uronite tijelo u vodu. Ako upije vodu, pričekajte najmanje trideset sekundi i zatim izvucite tijelo iz vode. Razina vode mora pasti jer je dio vode u tijelu. Uklonite oznake (marker ili ljepljiva traka) s prethodne razine vode i označite novu razinu. Zatim još jednom uronite tijelo u vodu i ostavite ga tamo.

Ako tijelo pluta, pričvrstite na njega teški predmet (kao tonilo) i s njim nastavite računanje. Nakon toga ponovite izračun isključivo sa sudoperom kako biste pronašli njegov volumen. Zatim oduzmite volumen olova od volumena tijela s pričvršćenim utegom i dobit ćete volumen tijela.

• Kada izračunavate volumen sudopera, na njega pričvrstite ono čime ste sudoper pričvrstili za predmetno tijelo (na primjer, traku ili igle).

Označite razinu vode s tijelom uronjenim u nju. Ako koristite mjernu posudu, zabilježite razinu vode prema ljestvici na posudi. Sada možete izvući tijelo iz vode.

Promjena volumena vode jednaka je volumenu tijela nepravilnog oblika. Metoda mjerenja volumena tijela pomoću posude s vodom temelji se na činjenici da kada se tijelo uroni u tekućinu, volumen tekućine u koju je uronjeno tijelo povećava se za volumen tijela (tj. , tijelo istiskuje volumen vode jednak volumenu ovog tijela). Ovisno o obliku korištene posude za vodu, postoje različiti načini izračunavanja volumena istisnute vode, koji je jednak volumenu tijela.

Ako ste koristili mjernu posudu, tada ste zabilježili dvije vrijednosti razine vode (njen volumen). U tom slučaju od vrijednosti volumena vode u koju je uronjeno tijelo oduzmite vrijednost volumena vode prije uranjanja tijela. Dobit ćete volumen tijela.

Ako ste koristili kockastu posudu, izmjerite udaljenost između dvije oznake (razina vode prije potapanja tijela i razina vode nakon potapanja tijela), kao i duljinu i širinu posude za vodu. Pronađite istisnuti volumen vode množenjem duljine i širine posude, kao i udaljenosti između dviju oznaka (to jest, izračunavate volumen malog pravokutnog paralelopipeda). Dobit ćete volumen tijela.

• Nemojte mjeriti visinu posude s vodom. Izmjerite samo udaljenost između dvije oznake.
• Koristiti

1. Ulijte vodu u čašu do određene razine. Spuštamo cilindar u čašu, dok se razina vode diže do N podjele. Cijena podjele čaše. Izvadite cilindar iz čaše.

2. Čvrsto tijelo nepravilnog oblika spustimo u menzuru. volumen
, gdje n- broj podjela za koji se podigla voda istisnuta tijelom. Može se uzeti apsolutna pogreška
. Zatim relativna greška:

3. Izvažite tijelo i odredite masu:
;

4. Apsolutna pogreška mase:

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

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

Zaključak: konačne vrijednosti za volumen i gustoću cilindra:

V c \u003d (70,690,62) cm 3

ρ c \u003d (1,560,01) cm 3

Nepravilne vrijednosti volumena i gustoće tijela:

V\u003d (25,250,25) cm 3

ρ \u003d (3,960,04) g / cm 3

Vrijednosti V i ρ se pišu do 2. decimale jer proračun uključuje veličine (visina i promjer) koje se mogu odrediti samo s takvom točnošću.

Pogreška volumena tijela nepravilnog oblika neizravno je povezana s pogreškom volumena cilindra, stoga prva ne može biti manja od druge. Dakle, snimanje volumena tijela nepravilnog oblika ne može se smatrati točnim.

U ovom slučaju potreban je sljedeći izračun:

.

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

ispitna pitanja

Masa i gustoća tijela.

Određivanje volumena tijela pravilnog oblika.

Određivanje volumena tijela nepravilnog oblika.

Uređaj i princip rada polužnih vaga.

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

Laboratorijski rad№ 5

Određivanje gustoće

metoda piknometra

Oprema: piknometar, električna vaga, destilirana voda, ispitna tekućina, komadići ispitivane krutine.

Cilj: ovladati određivanjem gustoće metodom piknometra, učvrstiti vještine rada s vagama.

Kratka teorija rada

Piknometar je posuda strogo određenog stalnog volumena. Piknometri, gotovo uvijek izrađeni od stakla (zbog niske reaktivnosti), imaju široku paletu oblika.

Piknometar se koristi za određivanje i gustoće tekućine i gustoće krutine. Mjerenje gustoće piknometrom temelji se na vaganju tvari u njoj, koja puni piknometar do oznake na grlu.

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

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

. (5.1)

gdje ρ ` je gustoća destilirane vode pri određenoj temperaturi.

Ali nismo uzeli u obzir činjenicu da se vaganje obavlja u zraku. Izvodimo točnu formulu koja uzima u obzir gustoću zraka. Uvedimo sljedeću oznaku: V je unutarnji volumen piknometra (njegov kapacitet), ρ ` je gustoća destilirane vode na temperaturi pokusa (vidi tablicu Dodatak I), ρ je prava gustoća ispitivane tekućine, ρ c - gustoća zraka ( ρ c \u003d 0,0012 g / cm 3), ρ p je gustoća težine. Zatim V ρ bit će prava masa tekućine sadržane u piknometru; V ρ` je prava masa vode u istom volumenu; V ρ c je masa zraka istisnuta ispitnom tekućinom ili destiliranom vodom iz piknometra;
ili
masa zraka istisnuta utezima koji uravnotežuju ispitivanu tekućinu odnosno destiliranu vodu. Na temelju činjenice ravnoteže težina za ispitivanu tekućinu imamo:

ili

. (5.2)

Slično za destiliranu vodu:

(5.3)

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

,

ili, uzimajući u obzir (5.1):

(5.4)

Formula (5.4) omogućuje određivanje gustoće tekućine pomoću piknometra.

Ako postoji krutina u obliku većeg broja prilično malih komadića nepravilnog oblika, netopljivih u vodi, u tom se slučaju gustoća može odrediti i piknometarskom metodom.

Neka m je masa što većeg broja komada krute tvari, masa piknometra s destiliranom vodom M 1 , M- masu piknometra s destiliranom vodom i komadićima krutog tijela (kod stavljanja djelića krutog tijela u piknometar filtar papirom odstraniti višak vode koji se izdigao iznad linija). Volumen komada čvrstog tijela ( m/ ρ 1) bit će jednak volumenu istisnute vode
oni.
, odakle će gustoća krutine bez uzimanja u obzir korekcije za zrak biti:

(5.5)

Ovdje ρ ` je gustoća destilirane vode pri određenoj temperaturi. Da bismo uzeli u obzir korekciju za zrak, uvodimo sljedeću oznaku: V je ukupni volumen komada čvrste tvari, ρ je njihova prava gustoća, ρ c - gustoća zraka, ρ p je gustoća težine. Zatim ( V ρ) je prava masa komada tijela koje se proučava, ( V ρ`) je prava masa vode koju su istisnuli, ( V ρ c) - masa zraka istisnuta komadima čvrstog tijela ili vode u istom volumenu; ( m/ ρ R) ρ c - masa zraka istisnuta utezima koji uravnotežuju komade;
- masa zraka istisnuta utezima koji uravnotežuju vodu. Stoga za dijelove tijela koji se proučavaju

Slično za vodu: (5.7)

Dijeleći član po član jednakosti (5.6) s (5.7), dobivamo

gdje
(5.8)

Izraz (5.8) omogućuje određivanje gustoće čvrste tvari piknometarskom metodom.

Vježba:

1. Razmislite o tijeku i ocrtajte plan eksperimenta (predmet proučavanja postavlja nastavnik).

2. Pripremite obrazac za izvješće.

5. Pripremite izvješće.

U industriji i poljoprivredi postoji potreba za poznavanjem gustoće upotrijebljenih tvari, npr. betonari izračunavaju masu i volumen betona iz njegove gustoće kod izlijevanja temelja, stupova, zidova, nosača mostova, kosina, brana itd. Gustoća tvari je fizikalna veličina koja karakterizira masu tijela podijeljenu s njegovim volumenom.

Pretpostavlja se da je tijelo čvrsto, bez šupljina i primjesa drugih tvari. Ova vrijednost za različite tvari prikazana je u referentnim tablicama. Ali zanimljivo je znati kako se popunjavaju takve tablice, kako se određuje gustoća nepoznatih tvari. Najjednostavniji načini određivanja gustoće tvari:

Za tekućine s hidrometrom;

Za tekućine i čvrste tvari mjerenjem volumena i mase i računanjem 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: Rješavanje eksperimentalnih problema za određivanje gustoće različitih tvari.

Zadaci: 1) Proučiti različite metode određivanja gustoće tvari opisane u literaturi

2) Izmjerite gustoću nekih tvari metodama predloženim u literaturi i procijenite granice pogreške svake metode

3) Odredite gustoću nepoznate tvari na temelju identificiranih metoda.

4) Predstavite u obliku tablica gustoću otopina soli, šećera i

4 bakreni sulfat različitih koncentracija.

Materijali i metodologija istraživanja: Istraživanja su provedena s uobičajenim tvarima: 10% otopinom soli, 10% otopinom bakrenog sulfata, vodom, aluminijem, čelikom i dr. Za mjerenja su korišteni instrumenti 4. razreda točnosti: vage s utezima, areometar, komunikacijski posude od tekućinskog manometra, kao i set kalorimetrijskih tijela. Pokusi su izvedeni na sobnoj temperaturi (20-250C), u prostorijama škole, u kabinetu fizike.

5 11. 3. Određivanje gustoće tekućine a) Metoda vaganja tijela u zraku i nepoznatoj tekućini

Svrha: Odrediti gustoću tekućine (otopina bakrenog sulfata). Gustoća ρ0 vode je 1000 kg/m.

Sprave: Dinamometar, nit, posuda s vodom, posuda s nepoznatom tekućinom, tijelo iz skupa kalorimetrijskih tijela.

Tijek rada: Pomoću dinamometra određujemo težinu tijela u zraku (P1), u vodi (P2) i u nepoznatoj tekućini (P3).

FA=ρgV - sila

Arhimed Arhimedova sila koja djeluje na tijelo u vodi je

FA=P1-P2, au nepoznatoj tekućini:

Po Arhimedovom zakonu pišemo

P1-P2=ρ0Vg, (1)

Rješavanjem sustava jednadžbi (1) i (2) nalazimo gustoću nepoznate tekućine:

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 usporedbe gustoće vode

Oprema: Spojne posude od staklenih cijevi (sa vagom), gumena cijev, menzura, pipeta, tikvice (ili staklenke) s različitim tekućinama.

Tijek rada: 1. Gumica se stavlja na jedan kraj spojenih žila.

6 cijev (prethodno je stegnuti tako da zrak kroz nju ne ulazi u povezane žile).

2. Ulijte ispitnu tekućinu u spojene posude pomoću pipete (do određene razine).

3. Ulijte (do određene razine) destiliranu vodu u čašu.

4. Slobodni kraj gumene cijevi uroni (do dna) u čašu (slika 1). U tom će se slučaju promijeniti razina tekućine u koljenima povezanih žila (neka je h1 razlika u razinama u koljenima)

5. Ispitivana tekućina se izlije iz spojne posude, a umjesto nje se ulije destilirana voda do prethodne razine.

6. Nakon izlijevanja vode iz čaše, u nju ulijte ispitnu tekućinu do prethodne razine.

7. Ponovo uronite slobodni kraj gumene cijevi u čašu i ponovno pronađite razliku u razini.

Kako je visina razine tekućine obrnuto proporcionalna njezinoj gustoći, možemo pisati: h1/h2 = ρx/ρv, odnosno ρV=h2ρV/h1, gdje su ρV i ρX gustoće destilirane vode odnosno ispitivane tekućine.

h1= 3,5 cm h2= 5 cm

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

Dakle, znajući gustoću tekućine, možemo saznati kakvu smo tekućinu istraživali. U ovom slučaju, to je bakar sulfat.

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

Oprema: Vaga s utegom, čaša od 0,5 l, niti i komadići žice, probni uzorci (komadi aluminija, kositra, granita, drva, ploča od pleksiglasa, pluteni čep).

Metoda izvođenja rada: Predložena metoda omogućuje određivanje gustoće bilo koje tvari (koja ima gustoću veću ili manju od gustoće vode) vaganjem uzorka u zraku i vodi.

Neka je m1 masa promatranog tijela. Tada se njegova težina u zraku može pronaći 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 volumen vode koju je tijelo istisnulo, ρB je njegova gustoća).

Odmjeravanjem vage dobivamo:

P2=m2g, (4) gdje je ta masa utega koji se moraju staviti na lijevu tavu da bi se uravnotežila vaga. Iz (1) - (4) dobivamo: m2=m1-ρvV (5)

Budući da je volumen V jednak volumenu tijela uronjenog u vodu, možemo napisati:

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

ρx=m1/(m1-m2)ρin (7)

Radni nalog:

/. Gustoća proučavanih tijela veća je od gustoće vode.

1. Odredite masu m1 promatranog tijela.

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

3. Na istu šalicu postavljeni su utezi mase m2 koji su potrebni za uravnoteživanje vage.

4. Prema formuli (7) određena je gustoća ρx ispitivanog tijela. Rezultati mjerenja upisani su u tablicu 1.

stol 1

Tvar 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

Kositar 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. Gustoća proučavanih tijela manja je od gustoće vode.

1. Izmjerite masu m1 ispitivanog tijela.

2. Tijelo je kruto pričvršćeno na lijevu tavu vage s tri komada bakrene žice (promjera 0,5 - 0,7 mm; dva komada duljine 10 - 15 cm, jedan -30 - 35 cm). Da bi se to postiglo, njihovi se krajevi uvijaju u snop u koji je učvršćena čelična igla (ili komad tvrde zašiljene žice), a gornji krajevi kratkih žica pričvršćeni su na izbočine posude za vaganje (slika 2. ).

Uravnotežite vagu. Zatim se ispitno tijelo ubode na iglu.

3. Tijelo je potpuno uronjeno u vodu, a na lijevu ploču vage dodaju se utezi mase m2 i tako se postigne ravnoteža vage. Prema formuli

ρx=m1/(m1+m2)ρx nađite gustoću promatranog tijela. Rezultati mjerenja unose se u tablicu 2.

tablica 2

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

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

20 25 0,44 0,45 2,2 b) Metoda temeljena na uvjetima plovidbe tel.

Oprema: komad plastelina, cilindrična posuda s vodom

(ρ = 1 g/cm3), ravnalo.

Tijek rada: 1. Uronite komadić plastelina u posudu s vodom i ravnalom izmjerite promjenu razine h1 tekućine u posudi.

2. od plastelina napravimo “čamac” i pustimo ga da pluta u posudi s vodom. Opet mjerimo promjenu razine h2 tekućine.

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 gustoće nepoznate tvari

Svrha: Odrediti gustoću nepoznate tvari X u čvrstom stanju. Tvar X se ne otapa u vodi i ne ulazi s njom u kemijske reakcije.

Pribor: Staklena čaša s vodom, epruveta, mjerno ravnalo, nepoznata tvar X u obliku komadića.

Tijek rada: Prvo u epruvetu stavimo samo nepoznatu tvar X i zabilježimo dubinu H uranjanja epruvete. Zatim izvadimo tvar X iz epruvete i ulijemo toliko vode da dubina uranjanja H u drugom pokusu bude potpuno ista kao u prvom pokusu. U tom slučaju masa vode mv u epruveti u drugom pokusu jednaka je masi mh nepoznate tvari u prvom pokusu: mv = mX

Gustoća ρX tvari X može se izračunati pomoću jednadžbe ρX=mX/VX = mV/VX kako bismo smanjili moguće pogreške mjerenja pri određivanju dubine H uranjanja epruvete, koristimo sljedeću metodu.

U čašu ulijte toliko vode da joj razina bude oko 1 cm ispod ruba. Puneći epruvetu nepoznatom tvari X u malim obrocima, postići ćemo takvu dubinu njezina uranjanja pri kojoj je gornji rub epruvete bio u razini gornjeg ruba posude. Ovaj položaj epruvete može se odrediti s velikom točnošću pomoću ravnala postavljenog na vrh čaše.

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

Izmjerimo visinu h1 razine vode u epruveti. Volumen vode u epruveti je

VV = Sh1, gdje je S površina unutarnjeg presjeka epruvete. Stavimo nepoznatu tvar ranije korištenu u pokusu u epruvetu s vodom i izmjerimo visinu razine vode h2 u njoj. Volumen tvari Vx izražava se površinom S unutarnjeg presjeka epruvete i promjenom visine razine vode h2 - h1 u epruveti kada se tvar spusti u vodu:

Gustoća tvari ρX jednaka je

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 s tabličnim podacima, možemo pretpostaviti da je nepoznata tvar cink.

Određivanje gustoće tekućina različitih koncentracija

Svrha: Odrediti gustoću otopina soli, šećera i bakrenog sulfata različitih koncentracija. Na temelju dobivenih podataka izradite tablice. Pribor: Vaga s utezima, epruveta (250 ml), aluminijska čaša.

Supstance: šećer, sol, plavi vitriol. Tijek rada: a) Otopina soli

Da biste dobili otopinu različite koncentracije, potrebno je u vodu dodati jednu čajnu žličicu (5,6 g) soli. Nakon svake žlice morate izmjeriti težinu i volumen dobivene otopine, s obzirom da je m šalica \u003d 44,75 g.