Одређивање специфичне тежине и густине чврстих и течних тела. Одређивање специфичне тежине и густине чврстих и течних тела помоћу пикнометра

Transcript

1 Одређивање специфичне тежине и густине чврстих и течних тела Густина : V Специфична запремина : V s Q g Специфична тежина : σ V V V g Одређивање специфичне тежине и густине чврстих и течних тела помоћу пикнометра Теоријски основ: Пикнометар је стаклена бочица одређене запремине. Она има стаклени углађени затварач крoз који пролази канал. Када се пикнометар напуни течношћу и затвори вишак течности изађе кроз канал и пикнометар садржи тачно одређену запремину течности. Одређивање те запремине се врши одређивањем масе дестиловане воде којом се пикнометар на пуни на претходно описан начин. Апаратура: Мерење густине течности: Опран и осушен пикнометатар заједно са затварачем се најпре измери на ваги. Тада се пикнометар напуни дестилованом водом до врха грлића и затвори затварачем. Вишак воде изађе кроз канал к. Такав пикнометар се споља обрише и измери на ваги. Када се мерење изврши пикнометар се испразни и осуши, и на исти начин напуни течношћу чију густину одређујемо. Пикнометар се поново споља обрише и измери. Пошто приликом мерења нисмо били у стању да пикнометар осушимо, на зидовима су остајале капљице или махурићи те је и самим тим мања прецизност мерења. Токође и вага је била у прилично лошем

2 стању те се мерење извршено на њој треба узети са резервом. - маса празног пинкометра () - маса пинкометра са водом () - маса пинкометра са течношћу () - густина воде Запремина пикнометра се одређује према изразу течности коју испитујемо V. Грешка и резултат мерења: V те је густина Грешка мерања не зависи од јер је то таблична вредност и она се може занемарити. Тада се максимална релативна грешка израчунава по образцу: ( ) ( ) Пошто се величине,, мере на истој ваги њихове апсолутне грешке ће бити једнаке бити а максимална релативна грешка ће где су: 4,75* 76,57* 78,* 5 Одавде је:

3 78,8* 5 5 * * 7.5* 4,75* 76,57 * 4,75* 7, ( ± 7,) Мерење густине чврстх тела: Пикнометром се може извршити мерење густине чврстх тела ако су оне спрашне или зрнасте. Такође оне не смеју бити растворљиве у води или течности помоћу којих се врши мерење. Најпре се измери маса спршног тела. Пикнометар се затим напуни дестилованом водом и измери његова маса заједно са спрашеним телом поред њега. Пикнометер се испразни, у њега се убаци спрашно тело а потом се налије дестилованом водом и измери се његова маса. Тада су: - маса спрашеног тела () - маса пинкометра са водом и телом поред њега - маса пинкометра са водом и телом у њему () - густина воде () Одавде је V Грешка и резултат мерења: На сличан начин грешка мерења је: ( ) Где су:,5* 96.8* 95,5* Одавде је

4 5 5 *,5*,5* 98,8* 95,5* 66 ( ± 66) Одређивање густине течних тела помоћу спојених судова (хидрометра) Теоријски основ: Хидростатички притисак се може изразити p g. Ако се две течности које се не мешају ставе у спојене судове отворене одозго онда ће доћи до уравнотежавања притисака. На оба отвора делује атмосферски притисак p па ће за гранични ниво важити следећа равнотежа: p g g p одакле следи. Апаратура: Мерење густине течности:

5 Ако се кроз отвор О извуче нека количина ваздуха и отвор затвори доћи ће до издизања обе течности. Када течности заузму равнотежни положај једначине за притисак ће бити p p g a и p p g a. Када се ове две једначине изједначе и среде за притисак се добија где је густина течности која се одређује. За познату течност се најподесније узима вода јер је њена густина. Овако се одређивање густине своди на просто мерење висина и што се постиже вертикалним лењиром-катетометром L са нонијусом. Грешка и резултат мерења: Број мерења (* ) (* ). 8,4 5,5.. 8,75 5,7.4. 8,8 5, ,5 5, ,45 5, * Густина је * * Релативна грешка се налази из израза. Свака од вредности и се налази из два мерења па је за свако од четири мерења могуће да се јави апсолутна грешка. Пошто се ради о приближном рачунању може се уместо и узети њихова средња вредност. Одатле је максимална релативна грешка 4 где је * 54.* 4.74 одакле је (4 ± 8.44) Одређивање густине тела помоћу потиска течности (хидростатичка вага)

6 Теоријски основ: На свако тело потопљено у воду делује сила истог смера али супротног правца у односу на тежину тела. То је сила потиска и по Архимедовом закону она је једнака тежини телом истиснуте течности. Оваквим ночином прижа се могућност да се одреди густна (специфична тежина) тела без обзира на облик т.ј. без израчунавња запремине. Апаратура: Вага на чијој једној страни је обешено тело чија се тежина може мерити и у ваздуху и у течности познате густине (најчешће вода). Мерење густине тела: Тело које меримо вежемо лаким концем за један крај ваге и измеримо његову тежину у ваздуху. Потом се испод тела постави посуда са водом и тело се потопи у воду и измери се тежина. G тежина у ваздуху G тежина у води густина воде Одавде је сила потиска F p G G а такође је и F p V g па је G G V. g V G g G G G G Резултат мерења и грешка: G g

7 G g 7. *.8* 5 Па одавде следи да је Грешка мерења је ( ) *. 8 (58 ± 8)