PRACOWNIA FIZYCZNA AKADEMII PODLASKIEJ
W SIEDLCACH
			Grupa
Imię i Nazwisko, kierunek studiów
Nr ćwiczenia	Data wykonania	Ocena zaliczenia	Podpis

Temat: Wyznaczanie gęstości cieczy oraz ciał stałych przy pomocy piknometru.

1. Przyrządy pomiarowe.

• piknometr

• waga laboratoryjna

• termometr

2. Tabela pomiarów.

Lp.

mp

mop

mpw

mpnop

mpol

mw

md

t

qw

qop

qd

kg

kg

kg

kg

kg

kg

kg

kg/m^3

kg/m^3

kg/m^3

1.

0,0234

0,0817

0,0095

0,0897

0,0743

0,0583

0,0509

21

998,21

6320,69

871,5075

m_p - masa piknometru

m_pw - masa piknometru z wodą destylowaną

m_{op -} masa ciała stałego

m_pwop - masa piknometru z wodą i ciałem stałym

m_pd - masa piknometru z badaną cieczą

m_w - masa wody

m_d - masa badanej cieczy

t - temperatura pokojowa

q_w - gęstość wody destylowanej w temperaturze pokojowej

q_op - szukana gęstość ciała stałego

q_d - szukana gęstość badanej cieczy

Celem doświadczenia jest wyznaczenie gęstości cieczy oraz ciała stałego przy pomocy piknometru. Wyznaczymy ją ze wzoru: q = m / v

Aby obliczyć gęstość badanej cieczy, napełniamy piknometr wodą o gęstości q_w i wyznaczamy masę wody zawartej w piknometrze korzystając ze wzoru:

m_w = m_pw - m_p - v_qw

gdzie: m_w - masa wody, m_pw - masa piknometru z wodą, m_p - masa pustego piknometru,

v_qw - objętość wody zawartej w piknometrze

m_w = 0,0817 kg - 0,0234 kg = 0,0583 kg

Objętość obliczamy ze wzoru:

Masę badanej cieczy m_d wyliczymy ze wzoru: m_d = m_pd - m_p

m_d =0,0743 kg - 0,0235 kg = 0,0509 kg

Poszukiwaną gęstość bezwzględną cieczy obliczamy, korzystając ze wzoru:

Aby wyznaczyć gęstość ciała stałego musimy znać jego masę oraz masę wody w jego objętości.

m_op - 0,0095 kg

Masa wody w objętości ciała jest równa masie wody, która wylała się z piknometru przy wsypywaniu ciała stałego. Obliczymy ją w oparciu o wzór:

m_w = (m_op +m_pw­) - m_pwop

m_w = (0,0095 kg - 0,0817 kg) - 0,0897 kg = 0,0015 kg

Stąd objętość ciała stałego wynosi: V = m_w / q_w

V = 0,0015 [kg] / 998,21 [kg/m³] = 0,000001503 [m³ ]

Gęstość bezwzględna ciała stałego wyraża się wzorem: q_op = m_op / V

q_op = 0,0095 [kg] / 0,000001503 [m³ ] = 6320,6919 [kg/m³]

Obliczmy błędy wielkości mierzonych dla cieczy:

Δm_p = 0,00002 kg

Δm_pw = Δm_pd = 0,00004 kg

Δq_d =10102,83475 ּ0,00002 + 14948,67118 ּ0,00004 + 17121,9554 ּ0,00004 = 1,48488

q_d =(871,5075 kg/m³ ± 1,48488 kg/m³

Obliczamy błędy wielkości mierzonych dla ciała stałego:

Δm_op = 0,00002 kg

Δm_pw = 0,00004 kg

Δm_pwop = 0,00006 kg

Δq_op = 4880131,778 ּ0,00002 + 4124664,444 ּ0,00004 + 4124664,444 ּ0,00006 = 519,06908

q_op = (6320,6919 [kg/m³] ± 519,06908 [kg/m³]

WNIOSKI

Celem doświadczenia było wyznaczenie gęstości cieczy oraz ciała stałego przy pomocy piknometru.

W pierwszej części doświadczenia na podstawie masy piknometru i badanej cieczy

wyznaczyliśmy gęstość cieczy (denaturatu): q_d =(871,5075 kg/m³ ± 1,48488 kg/m³

Natomiast w drugiej części doświadczenia zajmowaliśmy się wyznaczaniem gęstości ciała stałego. Podobną metodą, jak w pierwszej części otrzymaliśmy wynik:

q_op = (6320,6919 [kg/m³] ± 519,06908 [kg/m³]

Błędy w otrzymanych gęstościach wynikają z niedoskonałości przyrządów pomiarowych, a także niedokładnego usunięcia pęcherzyków powietrza znajdujących się wewnątrz piknometru wypełnionego cieczą i cieczą z ciałem stałym.

---