Определяне на плътността на веществата
В промишлеността и селското стопанство, е необходимо да се знае плътността на използваните материали, например, теглото и обема на бетон за нейната плътност, изчислена concreters чрез изливане на фундамент, колони, стени, мостови опори, склонове, язовири и др Плътността на материята - .. Това е физична величина, която характеризира телесно тегло, по неговия обем.
Тук се предполага, че тялото е твърда, без кухини и други примеси вещество. Тази стойност се отразява на различни вещества в таблиците за справка. Интересно е обаче да се знае как да се запълни този вид маса, определена плътност на неизвестни вещества. Най-прости начини за определяне на плътността на веществата:
• за течности с помощта на ареометър;
• За течности и твърди вещества чрез измерване на обема и масата, и изчисляване на формулата.
Понякога поради неправилна форма органи или до големия си размер може да бъде трудно или дори невъзможно да се определи техния размер с линийка или чаша. Въпросът тогава става, кой метод да се определи тяхната плътност, без да се прибягва до обема на измерване, или не може да се определи масата на дадено вещество?
Цел: Решение на експериментални задачи за определяне на плътността на различни вещества.
Цели: 1) за проучване на различни методи за определяне на плътността на вещества, описани в литературата
2) Измерване на плътността на някои методи вещества, предложени в литературата и оценка на всеки метод гранични грешки
3) Определяне на плътността на неизвестно вещество въз основа на установените методи.
4) във формата на таблици плътност разтвори сол и захар
4 различни концентрации на меден сулфат.
Материали и методи: Изследвания изследвания бяха проведени с общи вещества: 10% физиологичен разтвор, 10% разтвор на меден сулфат, вода, алуминий, стомана и др устройства, използвани за измерванията на четвърти клас на точност: .. Балансът на тежести, хидрометър скачените съдове течността от манометъра, както и набор от калориметрични органи. Експериментите са проведени при стайна температура (20-250S) в училищните помещения, в изучаването на физиката.
5 11. 3. Определяне на плътността на течността а) претегляне метод тялото на въздух и течност неизвестен
Цел: да се определи плътността на течност (разтвор на меден сулфат) на. ρ0 плътността на водата е 1000 кг / м.
Контролно-измервателни уреди динамометър, нишка, в съд с вода, кораб с неизвестен течност, тялото на снимачната площадка на калориметрични органи.
Процедура: С помощта на динамометър за определяне на телесното тегло на въздуха (Р1), във вода (Р2) и в неизвестна течност (P3).
Архимед Архимед сила, действаща на тялото във водата е равна на
FA = Р1-Р2, и неизвестно течност:
Според принципа на Архимед ", пишем
Решаването на системата от уравнения (1) и (2) се намери плътността на неизвестно течност:
ρ = (P1-P3) / Vg, V = (Р1-Р2) / ρ0g, ρ = (P1-P3 / Р1-Р2) ρ0.
ρ = (1 Н-0,6H / 1Н-0,7H) 1000 кг / м3 = 400h кг / м3 / 0,3H = 1333 (3) кг / м3 б) метод сравнение с плътност на водата
Хардуер: скачените съдове на стъклени тръби (с мащаб), гумена тръба, чаша, пипета крушка (или стъклени буркани) с различни течности.
Процедура: 1. В единия край на скачените съдове, да се носят гумени
6, тръба (предварително задържане последния, така че през него скачените съдове във въздуха не е въведен).
2. Пипетирайте скачените съдове излива в тест течност (до определено ниво).
3. Излейте (до определено ниво) с дестилирана вода в бехерова чаша.
4. свободния край на гумена тръба се потапя (до долната част) в бехерова чаша (фиг. 1). По този начин нивото течност в завоите на скачените съдове се променят (да речем h1 - разликата в нивото в завоите)
5. течността на пробата се изсипва от съда в комуникация и вместо дестилирана вода се излива на предишното ниво.
6. изливане от чаша вода се излива в това течността за тестване на предишното ниво.
7. Отново потопен свободен край на гумена тръба в бехерова чаша и отново установи разлика ниво.
Тъй като височината на нивото на течността е обратно пропорционална на неговата плътност, могат да бъдат написани: h1 / h2 = ρx / ρv или ρV = h2ρV / h1, и където ρV ρX - съответно плътността на дестилирана вода и течността на пробата.
h1 = 3,5 cm h2 = 5 cm
ρX = 5 см / 3.5 cm 1 000 кг / м3 = 1 428кг / м3
По този начин, знаейки, плътността на течността, можете да видите това, което сме разследвани течност. В този случай, на меден сулфат.
7 2. Определяне на твърдото Плътност а) Метод за претегляне на проба в въздуха и водата
Оборудване: Инструмент с тежести, стъкло 0.5 л, резба и парчета тел, тестови проби (парчета от алуминий, калай, гранит, дърво, плексигласова плоча, корк).
изпълнение Метод: Предложеният метод позволява да се определи плътността на всяко вещество (с плътност по-голяма или по-малка от тази на водата) чрез претегляне на образеца от въздух и вода.
Нека m1 - масата на тялото се проучва. След това можем да намерим теглото във въздуха, както следва:
P = M1G (1), където г - земно ускорение. Потопени този орган има тегло
Тук FA- плаваемост сила:
(V - обем на вода изместен от тялото, ρV - плътност).
Балансирайте люспите, получаваме:
Р2 = m2g, (4), където е - масата на тежести да бъдат поставени на лявата чашата да балансира люспите. (1) - (4) получаваме: m2 = m1-ρvV (5)
Тъй като обема в литри е равен на обема на всяко тяло, потопено във вода, той може да се запише:
V = m1 / ρx (6), където ρx - плътността на материала, от който включва тестове тялото. От (5) и (6) намираме:
Редът на изпълнение:
/. Плътността на изследваните органи на плътността на водата.
1. Определяне на маса m1 на тялото на тест.
2. Да се свързват с изследвано тяло резба напуска съда и се потапя в чаша с вода (до пълно потапяне).
3. В същото чашата се поставя тегло тегла m2 изисква да балансира теглото.
4. Съгласно формула (7) определя плътността на ρx тестове тяло. Резултатите от измерването се вписват в таблица 1.
Вещество m1, 10-3 m2, 10-3 ρx, 103 ρy, 103, ε,%
кг кг кг т-3 кг т-3
Алуминиеви 21,85 13,65 2,664 2,698 1,2
Tin 62,4 53,85 7,298 7,2982 0,003
Гранит 17,35 10,75 2,628 2 5-3 5
Плексиглас 3,75 0,75 1,23 1,18 4,2
ΙΙ. Плътността на органите на изпитване е по-малка от плътността на водата.
1. Измерете маса m1 на тялото на тест.
2. Тялото е неподвижно прикрепена към лявата тиган с три парчета от медна тел (диаметър 0,5 - 0,7 мм, две парчета с дължина 10 - 15 cm, един -30 - 35 см). За тази цел, краищата са усукани в сноп, в която армировъчна стомана игла (или част от твърда тел конус) и горните краища на късите проводниците е закрепен към чашата прогнози тегла (фиг. 2).
Балансирайте люспите. След това убождане тестове тялото на иглата.
3. тялото е напълно потопен във вода и се оставя на пан тегло се прибавя маса м2 и постигане на баланс тегла. съгласно формула
ρx = m1 / (m1 + m2) ρx намери плътност на тялото на тест. Резултатите от измерването са вписани в Таблица 2.
вещество m3,10-3 m2,10-3kg PX, 103 КГМ-3 ρy таблица. ε,%
Cork Tree 3,7 22,5 0,14 0,2 30
20 25 2,2 0,44 0,45 б) Метод на базата на условията на плаване органи.
Хардуер: парче пластилин съд с цилиндрична форма с вода
(Ρ = 1 g / cm 3), линийка.
Процедура: 1. Потопете се в контейнер с вода и парче пластилин владетел промени мярка в H1 ниво на течността в съда.
2. производство на глина "лодка" и нека се плува в контейнер с вода. Повторно измерване на промяната в h2 на течността ниво.
3. Намерете глина плътност по формулата:
ρplast = mplast / Vplast = ρSh2 / SH1 = ρVh2 / h1
ρplast = ρVh2 / h1 h1 = h2 = две мм 4 мм
Определяне на плътността на неизвестно вещество
Цел: Да се определи плътността на неизвестно вещество X в твърдо състояние. X веществото не е разтворим във вода и взаимодейства с него химически.
Хардуер: стъклена чаша с тръба вода, измервателна линия, неизвестно вещество X под формата на малки парченца.
Производство: Първо поставят в епруветка само неизвестно вещество X и марки дълбочина Н потапяне тръба. След отстраняване на тръбите от веществото X и се изсипва толкова вода, че дълбочина на потапяне H в втория експеримент е същата, както в първия експеримент. В този случай, масата на вода MW ин витро в втория експеримент, х е масата на неизвестно вещество в първия експеримент: MW = MX
Плътност ρX вещество X може да бъде изчислена като се използва уравнение ρX = MX / VX = MB / VX възможно да се намалят грешките измерване в определянето на дълбочина Н потопяеми тръби използват, съгласно следния метод.
Излива се в чаша вода, така че неговото ниво е приблизително 1 cm под ръба. Зареждане тръба неизвестно вещество X на малки порции, ще се постигне такава дълбочина на потапяне, при което горният край на тръбата е в горния край на съда. Тази разпоредба тръби могат да бъдат определени с висока точност, използвайки линийка, поставена върху горната част на стъклото.
След заместване на неизвестно вещество вода, ще се постигне точно същата дълбочина на потапяне тръба, постепенно се налива във вода.
Измерете височината h1 на нивото на водата в тръбата. Обемът на вода в тръбата е
VB = SH1, където S - вътрешната площ на напречното сечение на тръбата. Пропуснат използвани преди това в експеримент неизвестно вещество в епруветка с вода и се измерва височината на нивото на водата h2 него. Обем вещество Vx изрично площ S чрез вътрешни тръби напречно сечение и промяната в нивото на водата височина h2 - h1 ин витро при понижаване вещество във вода:
Плътността на вещество равна ρX
ρX = MX / VX = MB / VX = ρVVV / VX = ρVSh1 / (S (h2-h1)),
h1 = 3. 3 cm h2 = 3,8 cm
ρX = 1000 кг / м3 3.3 cm / (3.8 см 3.3 cm) = 3.3 см
1000 кг / м3 / 0.5 cm = 6.6 cm до 1000 кг / м3 = 6600 кг / м3
Сравнявайки с таблични данни, нашите резултати, можем да предположим, че неизвестно вещество - цинк.
Определяне на плътността на течности с различни концентрации
Цел: да се определи плътността на солеви разтвори, захар и различни концентрации на меден сулфат. Въз основа на данните, получени за да направи таблица. Хардуер: Везни на тежести, тръбата (250 мл), алуминиева чаша.
Състав: захар, сол, меден сулфат. Производство: а) разтвор физиологичен
За да се получи разтвор с различна концентрация, е необходимо да се добави една чаена лъжичка (5,6g) сол във вода. След всеки лъжици трябва да се измери теглото и обема на получения разтвор, при положение, че m = 44,75g стъкло.