rodzaj cieczy | nr noża | masa konika [g] | mz [g] | mzc [g] |
---|---|---|---|---|
2 | 10 | 2 | ||
woda | 5 | 0,1 | 0,05 | 9,95 |
7 | 10 | 7 | ||
9 | 1 | 0,9 | ||
2 | 0,1 | 0,02 | ||
woda z solą | 3 | 10 | 3 | 11,02 |
8 | 10 | 8 | ||
2 | 10 | 2 | ||
3 | 1 | 0,3 | ||
denaturat | 4 | 0,01 | 0,004 | 8,384 |
6 | 10 | 6 | ||
8 | 0,1 | 0,08 | ||
4 | 10 | 4 | ||
gliceryna | 5 | 1 | 0,5 | 12,5 |
8 | 10 | 8 |
Obliczenia:
mz = a * n /10 , mzc = $\sum_{}^{}m_{z}$ lub mzc = mz + mz * 0,0002 + 0,0012
dla wody:
mz1 = 2 * 10 / 10 = 2 g
mz2 = 5 * 0,1 / 10 = 0,05 g
mz3 = 7 * 10 / 10 = 7 g
mz4 = 9 * 1 / 10 = 0,9 g
mzc = 2 + 0,05 + 7 + 0,9 = 9,95 g lub mzc = 9,95 + 9,95 * 0,0002 + 0,0012 = 9,95319 g
dla wody z solą:
mz1 = 2 * 0,1 / 10 = 0,02 g
mz2 = 3 * 10 / 10 = 3 g
mz3 = 8 * 10 / 10 = 8 g
mzc = 0,02 + 3 + 8 = 11,02 g lub mzc = 11,02 + 11,02 * 0,0002 + 0,0012 = 11,0234 g
dla denaturatu:
mz1 = 2 * 10 / 10 = 2 g
mz2 = 3 * 1 / 10 = 0,3 g
mz3 = 4 * 0,01 / 10 = 0,004 g
mz4 = 6 * 10 / 10 = 6 g
mz5 = 8 * 0,1 / 10 = 0,08 g
mzc = 2+0,3+0,004+ 6 +0,08 = 8,384 g lub mzc = 8,384 +8,384 * 0,0002 +0,0012 =0,8368 g
dla gliceryny:
mz1 = 4 * 10 / 10 = 4 g
mz2 = 5 * 1 / 10 = 0,5 g
mz3 = 8 * 10 / 10 = 8 g
mzc = 4 + 0,5 + 8 = 12,5 g lub mzc = 12,5 + 12,5 * 0,0002 + 0,0012 = 12,5037 g
Obliczanie gęstości:
ρc = mzc / V V = 10 cm3
dla wody: ρc = 9,95 / 10 = 0,995 g/cm3
dla wody z solą: ρc = 11,02 / 10 = 1,102 g/cm3
dla denaturatu : ρc = 8,384 / 10 = 0,8384 g/cm3
dla gliceryny: ρc = 12,5 / 10 = 1,25 g/cm3
Obliczania niepewności:
u (mzc) = $\sqrt{\frac{{u(\text{md})}^{2} + {u(\text{me})}^{2}}{3}} = \sqrt{\frac{{(0,01)}^{2} + {(0,05)}^{2}}{3}}$ = 0,029
u (ρ) = $\sqrt{({\frac{1}{V}\ u(m_{\text{zc}}))}^{2}}$
dla wody: u (ρ) = $\sqrt{({\frac{1}{10}\ )}^{2}*0,029}$ = 0,0029 g/cm3
dla wody z solą: u (ρ) = $\sqrt{({\frac{1}{10}\ )}^{2}*0,029}$ = 0,0029 g/cm3
dla denaturatu: u (ρ) = $\sqrt{({\frac{1}{10}\ )}^{2}*0,029}$ = 0,0029 g/cm3
dla gliceryny: u (ρ) = $\sqrt{({\frac{1}{10}\ )}^{2}*0,029}$ = 0,0029 g/cm3
Gęstości dla poszczególnych cieczy:
dla wody: ρ = (0,995 ± 0,0029 ) g/cm3
dla wody z solą: ρ = (1,102 ± 0,0029 ) g/cm3
dla denaturatu: ρ = (0,8384 ± 0,0029 ) g/cm3
dla gliceryny: ρ = (1,25 ± 0,0029 ) g/cm3
Wnioski:
Celem ćwiczenia było wyznaczenie gęstości cieczy tj. wody, wody z solą, denaturatu i gliceryny za pomocą wagi Westphala. Wynik, które otrzymaliśmy na poszczególnych cieczy przedstawiają się następująco: gęstość dla wody: ρ = (0,995 ± 0,0029 ) g/cm3 , dla wody z solą: ρ = (1,102 ± 0,0029 ) g/cm3, dla denaturatu: ρ = (0,8384 ± 0,0029 ) g/cm3 i dla gliceryny: ρ = (1,25 ± 0,0029 ) g/cm3. Temperatura naszych cieczy to około 20°C, a wartości tablicowe gęstości tych cieczy (w tej temperaturze) wynoszą odpowiednio: dla wody – 0,998 g/cm3, dla wody z solą (woda morska) – 1,01 – 1,05 g/cm3, dla denaturatu (alkoholu etylowego) – 0,7893 g/cm3 a dla gliceryny – 1,26 g/cm3. Trzeba także pamiętać o tym, że gęstość wody i gliceryny jest zależna od temperatury (im wyższa temperatura tym mniejsza gęstość), natomiast gęstość denaturatu zależy od zawartości % alkoholu etylowego (im mniejsza zawartość tym większa gęstość), a gęstość wody z solą zależy od zasolenia (im większa zawartość soli tym większa gęstość) a także od temperatury (im wyższa tym mniejsza gęstość). Porównując te wartości widzimy ze wyniki które otrzymaliśmy pokrywają się z wartościami tablicowymi (oczywiście porównując je także z niepewnościami, które otrzymaliśmy).
Poprawa:
u (ρ) = $\sqrt{({\frac{1}{V}\ u(m_{\text{zc}}))}^{2}}$
dla wody: u (ρ) = $\sqrt{({\frac{1}{10}*0,029)}^{2}}$ = 0,0029 g/cm3
dla wody z solą: u (ρ) = $\sqrt{({\frac{1}{10}*0,029)}^{2}}$ = 0,0029 g/cm3
dla denaturatu: u (ρ) = $\sqrt{({\frac{1}{10}*0,029)}^{2}}$ = 0,0029 g/cm3
dla gliceryny: u (ρ) = $\sqrt{({\frac{1}{10}*0,029)}^{2}}$ = 0,0029 g/cm3