POLITECHNIKA WROCŁAWSKA INSTYTUT FIZYKI |
Sprawozdanie z ćwiczenia nr 1.
|
|
Piotr Hyż Ziemowit Jakubowski |
Temat:Wyznaczanie gęstości za pomocą piknometru.
|
|
Wydział Informatyki Rok II |
Data:95.12.21 |
Ocena: |
1. Wstęp.
Celem ćwiczenia był pomiar gęstości cieczy za pomocą piknometru. Gęstość danej substancji określa się jako stosunek jej masy do objętości. Jedną z metod wyznaczania gęstości jest metoda piknometryczna. Piknometr (rysunek obok) jest to naczynie pozwalające no dokładne ustalenie objętosci cieczy w nim zawartej. Mierząc kolejno masę pustego piknometru, masę piknometru z badanym ciałem, z badanym ciałem oraz wypełniającą piknometr wodą i masę piknometru z badaną cieczą, oraz znając gęstość wody destylowanej można wyznaczyć gęstość badanej cieczy lub ciała stałego ze wzoru:
lub ze wzoru: 
.
2. Przebieg pomiarów.
2.1. Pomiar masy pustego piknometru.
1 Waga |
2 Waga |
3 Waga |
20,0 g |
20,0 g |
20,0 g |
0,5 g |
0,5 g |
0,5 g |
0,420 g |
0,420 g |
0,420 g |
+ 0,006 g |
+ 0,005 g |
+ 0,0055g |
20,926 g |
20,925 g |
20,9255g |
m1=20.92550.0002×10-3kg
2.2. Pomiar masy piknometru z badanym ciałem stałym.
1 Waga |
2 Waga |
3 Waga |
20,0 g |
20,0 g |
20,0 g |
10,0 g |
10,0 g |
10,0 g |
10,0 g |
10,0 g |
10,0 g |
0,05 g |
0,05 g |
0,05 g |
+ - 0,001 g |
+ 0,0 g |
+ 0,001 g |
40,049 g |
40,05 g |
40,051 g |
m4=40.050.0002×10-3kg
2.3. Pomiar masy piknometru z badanym ciałem napełnionego wodą destylowaną.
1 Waga |
2 Waga |
3 Waga |
50,0 g |
50,0 g |
50,0 g |
5,0 g |
5,0 g |
5,0 g |
1,0 g |
1,0 g |
1,0 g |
1,0 g |
1,0 g |
1,0 g |
1,0 g |
1,0 g |
1,0 g |
0,6 g |
0,6 g |
0,6 g |
+ - 0,005 g |
+ - 0,0065 g |
+ - 0,0055 g |
58,595 g |
58,5935 g |
58,5945 g |
m5=58.59430.0002×10-3kg
2.4. Pomiar masy piknometru napełnionego wodą destylowaną.
1 Waga |
2 Waga |
3 Waga |
20,0 g |
20,0 g |
20,0 g |
10,0 g |
10,0 g |
10,0 g |
10,0 g |
10,0 g |
10,0 g |
1,0 g |
1,0 g |
1,0 g |
1,0 g |
1,0 g |
1,0 g |
0,1 g |
0,1 g |
0,1 g |
+ 0,978 g |
+ 0,9785 g |
+ 0,979 g |
43,078 g |
43,0785 g |
43,079 g |
m3=43.07850.0002×10-3kg
2.5. Pomiar masy piknometru napełnionego denaturatem.
1 Waga |
2 Waga |
3 Waga |
20,0 g |
20,0 g |
20,0 g |
10,0 g |
10,0 g |
10,0 g |
5,0 g |
5,0 g |
5,0 g |
1,0 g |
1,0 g |
1,0 g |
1,0 g |
1,0 g |
1,0 g |
1,0 g |
1,0 g |
1,0 g |
1,0 g |
1,0 g |
1,0 g |
+ 0,0485 g |
+ 0,049 g |
+ 0,049 g |
39,0485 g |
39,049 g |
39,049 g |
m2=39.04880.0002×10-3kg
3. Wyznaczanie gestoci ciala stalego.
3.1. Obliczenia gęstości ciała stałego.
3.2. Obliczenia błędu wyznaczenia gęstości ciała stałego.
3.3. Wynik: =5294 1 kg×m-3
4. Wyznaczanie gestosci cieczy.
4.1. Obliczenia gęstości cieczy.
4.2. Obliczenia błędu wyznaczenia gęstości cieczy.
4.3. Wynik: c=817.280.02 kg×m-3
5. Dyskusja błędów.
Błędy obliczenia gęstości ciała stałego i cieczy uzależnione były od dokładności stosowanej wagi. W tym doświadczeniu zastosowano półautomatyczną wagę analityczną o dość dużej dokładności (0.2 mg). W obliczeniach nie wzięto pod uwagę nidokładności gęstości wody destylowanej, gdyż zmienia się ona w zależności od temperatury i gdy nie znamy temperatury zastosowanej wody destylowanej nie da się wyznaczyć błędu jej gęstości.
Jak widać z powyżczych obliczeń błąd wyznaczenia gęstości ciała stałego jest większy od błędu wyznaczenia gęstości cieczy. Wynikć to może z faktu, że błąd wyznaczenia masy badanego ciała jest dwukrotnie większy od błędu wyznaczenia pozostałych mas, gdy sama masa mierzonej substancji jest niewielka.