Определение массы жидкостей, кроме непосредственного взвешивании. — с известной погрешностью можно производить объемным методом — с помощью пипеток, бюреток, мерных цилиндров, колб, мензурок и т. п. по формуле:
где m — масса жидкости, г; V — ее объем, см3; р—плотность жидкости, г/см3.
Плотность жидкостей и растворов находят по справочным таблицам или определяют самостоятельно. В лабораторной практике наибольшее распространение получили два метода определения плотности: 1) определение степени погружения денсиметра з жидкость; 2) взвешивание жидкости в сосуде известного объема.
При определении плотности с помощью денсиметр а последний погружают в цилиндр с жидкостью, термостатированной при определенной температуре, обычно при 20 или 15 °С. (рис. 25).
Для измерения температуры жидкости используют термометр с ценой деления не менее 0,5°С: неточность в измерении температуры в 1°С дает ошибку в значении плотности до 0,1%. Шкала денсиметров проградупрозана непосредственно в единицах плотности. Значение плотности жидкости считывают по делению шкалы, находящемуся на одном уровне с мениском жидкости.
Рис. 21. Определение плотности жидкости с помощью денсиметра.
Цена деления таких денсиметров 0,001 г/см3, а весь набор охватывает интервал плотностей от 0,700 до 1,840 г/см3. Иногда удобнее пользоваться приборами, шкала которых проградуирована в единицах концентрации для растворов определенных веществ. Такие приборы принято называть ареометрами.
В тех случаях, когда количество жидкости, находящейся в распоряжении экспериментатора, слишком мало, ее плотность определяют посредством пикнометров— небольших (от 1 до 100 мл) мерных колб.
На каждый находящийся в работе пикнометр должен быть нанесен номер титановым карандашом и заведена индивидуальная карточка, в которую закосят его точную массу (взвешивают чистый сухой пикнометр вместе с пробкой на аналитических весах) и значение «водной константы». Водная константа — эта масса воды в объеме пикнометра, приведенная к массе воды при 4 °С (температура, при которой плотность воды равна 1 г/см3).
С целью определения водной константы нового пикнометра его тщательно моют и заполняют предварительно прокипяченной (для удаления растворенного воздуха) дистиллированной водой немного выше метки.
Наполненный пикнометр выдерживают в течение 20 мин в водяном термостате при 20°С, после чего с помощью капилляра или тонких полосок фильтровальной бумаги отбирают лишнюю воду, доводя ее уровень в шейке пикнометра до метки по нижнему краю мениска. Верхнюю часть шейки пикнометра и шлиф протирают досуха кусочком фильтровальной бумаги, закрывают пикнометр пробкой, тщательно вытирают его снаружи, обсушивают 20—25 мин, после чего взвешивают на аналитических весах. Вычитая из массы пикнометра с водой массу сухого пикнометра получают массу воды в объеме пикнометра при 20 °С. Частное от деления полученного значения на 0,99823 г (масса 1 мл воды при 20 °С) и есть водная константа пикнометра.
При определении плотности какой-либо жидкости проделывают тс же операции, что и при определении водной константы. Для вычисления относительной плотности вещества d массу жидкости в объеме данного пикнометра делят на величину его водной константы
Как найти плотность цилиндра с водой
Используя рычажные весы с разновесом, мензурку, стакан с водой, цилиндр № 1, соберите экспериментальную установку для определения плотности материала, из которого изготовлен цилиндр № 1. Абсолютная погрешность измерения массы составляет ±1 г. Абсолютная погрешность измерения объёма равна цене деления мензурки.
Читайте также: Может ли не работать цилиндр из за зажатого клапана
1) сделайте рисунок экспериментальной установки для определения объёма тела;
2) запишите формулу для расчёта плотности;
3) укажите результаты измерения массы цилиндра и его объёма с учётом абсолютных погрешностей измерений;
4) запишите численное значение плотности материала цилиндра.
1) Схема экспериментальной установки для определения объёма тела изображена на рисунке:
3) (использовалась мензурка с ценой деления 0,5 мл).
Полностью правильное выполнение задания, включающее в себя:
1) рисунок экспериментальной установки;
2) формулу для расчёта искомой величины (в данном случае: для плотности через массу тела и его объём);
3) правильно записанные результаты прямых измерений с учётом заданных абсолютных погрешностей измерений (в данном случае: массы тела и его объёма);
4) полученное правильное числовое значение искомой величины
Записаны правильные результаты прямых измерений, но в одном из элементов ответа (1, 2 или 4) присутствует ошибка.
Записаны правильные результаты прямых измерений, но в элементах ответа 1, 2 и 4 присутствуют ошибки, или эти элементы отсутствуют.
Записаны результаты прямых измерений, но в одном из них допущена ошибка при записи абсолютной погрешности измерений.
Все случаи выполнения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления 1, 2 или 3 баллов.
Как найти плотность цилиндра с водой
Формулы, используемые в задачах по физике на плотность, массу и объем.