Politechnika Krakowska		rok: 1998/99	nr ćwiczenia
Fizyka Techniczna	PIOTR	semestr: I	13
Grupa: C	NOWIŃSKI	Ocena:	Podpis:
Zespół: 8

Wyznaczanie gęstości ciał stałych i cieczy.

1. Teoria.

Gęstość: Średnią gęstością ciała nazywamy stosunek jego masy do objętości:

Jednostką gęstości jest:
.

Prawo Archimedesa: ciało zanużone w cieczy doznaje od otaczającej je cieczy parcia skierowanego pionowo do góry i równego ciężarowi cieczy przez ciało wypartej.

Piknometr jesto to naczynie szklane z doszlifowanym korkiem, przez który przechodzi włoskowaty kanalik. Na szczycie kapilary znajduje się kreska, do której ma każdorazowo sięgać ciecz w piknometrze. Piknometr służy do pomiaru gęstości ciał stałych i cieczy.

U-rurka
Rurka Harego

Przyrządy przedstawione powyżej (naczynia połączone) służą do wyznaczenia gęstości cieczy. U-rurka wykorzystywana jest przy wyznaczaniach gęstości cieczy nie mieszających się, natomiast rurka Harego do wyznaczenia gęstości cieczy mieszających.

Wyznaczanie gęstości ciał stałych i cieczy przy użyciu wagi hydraulicznej.

P₁ - ciężar ciała w powietrzu

P₂ - ciężar ciała w wodzie

P₃ - ciężar ciała w badanej cieczy.

P₁ - P₂ - ciężar wody o objętości ciała

P₁ - P₃ - ciężar cieczy o objętości ciała

W=γV

W- wypór, V - objętość, γ - ciężar właściwy cieczy

2. Doświadczenie.

1. Wyznaczemie gęstości ciał stałych przy użyciu wagi hydrostatycznej.

• Miedź.

m₁=(0,0411±0,00001)[kg] (w powietrzu) P₁=m₁g P₁=(0,4032±0,000098)[N]

m₂=(0,0362±0,00001)[kg] (w wodzie) P₂=m₂g P₂=(0,3551±0,000098)[N]

ρ_w=997,044±0,01 kg/m³ w temperaturze t=25^oC

Wartość tablicowa mosiądzu wynosi: 8100-8600 kg/m³ w temperaturze 18^oC

Z przeprowadzonego doświadczenia wynika, że metalem, który posłużył w doświadczeniu był mosiądz.

• Aluminium

m₁=(0,0158±0,00001)kg (w powietrzu) P₁=m₁g P₁=(0,154±0,000098)[N]

m₂=(0,0101±0,00001)kg (w wodzie) P₂=m₂g P₂=(0,0991±0,000098)[N]

ρ_w=997,044±0,001 kg/m³ w temperaturze t=25^oC

Wartość tablicowa glinu wynosi: 2700 kg/m³ w temperaturze 18^oC

Z przeprowadzonego doświadczenia wynika, że metalem, który posłużył w doświadczeniu był mosiądz.

2. Wyznaczanie gęstości cieczy przy użyciu wagi hydrostatycznej.

• Przy użyciu ciężarka miedzianego.

m₁=(0,0411±0,00001)[kg] (w powietrzu) P₁=m₁g P₁=(0,4032±0,000098)[N]

m₂=(0,0362±0,00001)[kg] (w wodzie) P₂=m₂g P₂=(0,3551±0,000098)[N]

m₃=(0,03597±0,00001)[kg] (w NaCl) P₃=m₃g P₃=(0,03529±0,000098)[N]

ρ_w=997,044±0,001 kg/m³ w temperaturze t=25^oC

Wartość tablicowa NaCl 10% wynosi: 1071,1 kg/m^3.

Z przeprowadzonego doświadczenia wynika, że cieczą, która posłużył w doświadczeniu była NaCl.

• Przy użyciu ciężarka aluminiowego.

m₁=(0,0158±0,00001)kg (w powietrzu) P₁=m₁g P₁=(0,154±0,000098)[N]

m₂=(0,0101±0,00001)kg (w wodzie) P₂=m₂g P₂=(0,0991±0,000098)[N]

m₃=(0,00981±0,00001)kg (w NaCl) P₃=m₃g P₃=(0,0962±0,000098)[N]

ρ_w=997,044±0,001 kg/m³ w temperaturze t=25^oC

Wartość tablicowa NaCl 10% wynosi: 1071,1 kg/m^3.

Z przeprowadzonego doświadczenia wynika, że cieczą, który posłużył w doświadczeniu była NaCl.

3. Wyznaczanie gęstości cieczy przy użyciu piknometru.

m₁=(0,04935±0,00001) [kg] (piknometr)

m₂=(0,077±0,00001) [kg] (piknometr z wodą)

m₃=(0,0795±0,00001) [kg] (piknometr z NaCl)

ρ_w=997,044±0,001 kg/m³ w temperaturze t=25^oC

4. Pomiar gęstości ciała stałego przy użyciu piknometru.

m₁=(0,0306±0,00001) [kg] (kulki ołowiane)

m₂=(0,077±0,00001) [kg] (piknometr z wodą)

m₃=(0,10485±0,00001) [kg] (woda z kulkami ołowianymi w piknometrze)

ρ_w=997,044±0,001 kg/m³ w temperaturze t=25^oC

5. Wyznaczanie gęstości cieczy przy użyciu naczyń połączonych.

• Przy użyciu U-rurki

h₁=(0,425±0,001)[cm]

h₂=(0,461±0,001)[cm]

h₃=(0,27±0,001)[cm]

ρ_w=997,044±0,001 kg/m³ w temperaturze t=25^oC

Δh=0,001[m]

ρ_w-gęstość wody destylowanej w temp. 25^oC

ρ₂-gęstość badanej cieczy

Wartość tablicowa nafty wynosi: 800 kg/m^3.

Z przeprowadzonego doświadczenia wynika, że cieczą, która posłużył w doświadczeniu była nafta.

• Przy użyciu rurki Harego.

h₁=(0,324±0,001)[cm]

h₂=(0,393±0,001)[cm]

h₃=(0,355±0,001)[cm]

h₄=(0,419±0,001)[cm]

ρ_w=997,044±0,001 kg/m³ w temperaturze t=25^oC

Δh=0,001[m]

• Wnioski:

Błędy występujące w doświadceniu spowodowane były niemożliwością uzyskania bezpośredniej temperatury badanych substancji. Niemnniej jednak wszystkie wyniki tablicowe zmieściły się w granicach błedu. Dodatkowym czynnikiem utrudniającym doświadczenie był brak możliwości oczyszczenia naczyń laboratoryjnych przed zastosowaniem innego przeparatu.

6

---