Nr. Ćw. 107	Data 05.04.2007 r.	Radosław Kęska	WFT	Sem. II	Gr. I
Prowadzący: dr P. Ziobrowski			Przygotowanie:	Wykonanie:	Ocena:

WYZNACZANIE GĘSTOŚCI CIAŁ STAŁYCH ZA POMOCĄ PIKNOMETRU

&

WYZNACZANIE GĘSTOŚCI CIAŁ STAŁYCH ZA POMOCĄ WAGI JOLLY`EGO.

Piknometr - naczynie szklane najczęściej o pojemności 50cm³ do wyznaczania gęstości ciał stałych i cieczy. Dzięki korkowi piknometru ciała które wypełniają go całe mają zawsze taką samą objętość.

Wyznaczanie gęstości ciał stałych za pomocą piknometru.

Objętość - V ; gęstość - d ;

masa - m ; m₁ - masa ciała stałego;

m₂ - masa piknometru wypełnionego wodą; m₃ - masa piknometru z wodą i ciałem stałym; m_w - masa wody wypartej przez ciało stałe; d_w - gęstość wody;

d - gęstość ciała badanego;

Znając objętość i masę badanego ciała stałego, można wyrazić jego gęstość za pomocą wielkości mierzonych w tej części doświadczenia:

WAGA JOLLY`EGO

Wykorzystuje prawo Hooke`a i Archimedesa.

Górny koniec sprężyny przymocowany jest do ramienia statywu, natomiast do jego dolnego końca przymocowany jest wskaźnik i dwie szalki, jedna pod drugą. Przy wykonywaniu pomiarów dolna szalka zawsze jest zanurzona w wodzie. Odpowiednią głębokość zanurzenia umożliwia przesuwalny stolik z umieszczoną na nim zlewką napełnioną wodą.

Gdy na szalce znajdzie się jakieś ciało, długość sprężyny zwiększa się o wartość
, przy czym wydłużenie to jest proporcjonalne do zawieszonego ciężaru (P):

Współczynnik proporcjonalności k, wagi nazywamy czułością wagi sprężynowej, ponieważ określa stosunek wydłużenia do zawieszonego ciężaru.

Przy prowadzeniu pomiaru za pomocą wagi Jolly`ego opieramy się na definicjigęstości bezwzględnej ciała:

, gdzie m - masa ciała; V - objętość ciała; d - gęstość ciała.

Po umieszczeniu na górnej szalce ciała o masie m wskaźnik położenia sprężyny przesuniesię z położenia a do położenia b. Na podstawie wzoru możemy napisać:

Gdy ciało będzie w wodzie na szalce dolnej, wskaźnik zajmie położenie c, ponieważ obecnie będzie działać jeszcze siła wyporu wody. Zatem ciężar ciała w wodzie wynosi:

po odjęciu stronami :
wstawiając masę wyznaczoną z wcześniejszego równania:

do
otrzymujemy

rodzaj ciężarku	masa ciężarku [kg]	wysokość wskaźnika gdy ciało njie jest zanużone[m]	wysokość wskaźnika gdy ciało jest zanużone[m]	gęstośći ciężarków [kg/m^3]
aluminium	0,05714	0,00820	0,00710	2,81255
mosiądz	0,16260	0,01410	0,01290	7,48500
stal	0,17678	0,01490	0,01370	8,15033
miedź	0,18648	0,01540	0,01420	8,56617
gęstość wody[kg/m^3]	0,9980
wysokość początkowa[m]	0,0051
rodzaj opiłek	masa opiłek [kg]	masa piknometru z opiłkami [kg]	masa piknometru z opiłkami i wodą [kg]	gęstość opiłek [kg/m^3]
aluminium	0,02566	0,05481	0,09649	2,60781
stal	0,03591	0,06506	0,11231	8,43251
mosiężne	0,06748	0,09663	0,14040	8,71217
ołowiane	0,05210	0,08125	0,12795	10,83246
masa własna piknometru[kg]	0,02915
masa piknometru wypełnionego wodą [kg]	0,08065

WNIOSKI:

Sposoby te są bardzo dobre do wyznaczania gęstości ciał stałych. Są dość dokładne i nie sprawiają wiele problemów w realizacji - bardzo szybko i łatwo się je wykonuje.

Pomiary są prawdziwe, ale trzeba uważać żeby nie zapomnieć o temperaturze, w jakiej czynności te wykonujemy, bo to ma istotne znaczenie w wyznaczaniu gęstości.

Trzeba odpowiednio dobrać temperaturę do gęstości znanej nam cieczy w pewnej temperaturze.

Otrzymane wyniki nie są może identyczne jak wyniki podane w skrypcie, ze względu na inną temperaturą otoczenia i układu.

---