PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA INSTYTUT POLITECHNICZNY |
||||
2003/2004 |
LABORATORIUM Z FIZYKI |
|||
Ćwiczenie nr 2 |
WYZNACZANIE GĘSTOŚCI CIAŁ STAŁYCH ZA POMOCĄ PIKNOMETRU |
|||
Budowa i Eksploatacja Maszyn ST. Zaoczne Semestr II |
Dyksik Arnold Stefaniak Łukasz Kania Mateusz |
|||
Data wykonania |
|
Data |
Ocena |
Podpis |
2004-05-22 |
T |
|
|
|
|
S |
|
|
|
1.Wstęp
Piknometr jest to niewielkie
naczynie szklane, na ogół w kształcie kolby, z dokładnie doszlifowanym korkiem. Przez środek korka przechodzi rurka włoskowata, przez którą wypływa nadmiar cieczy. Średnica takiego kanalika winna być jak najmniejsza. Dzięki temu możliwość parowania spada do wartości minimalnych i zmniejsza się błąd, który może powstać przez niezbyt dokładne wyrównanie powierzchni cieczy w kanaliku z górną powierzchnią korka. Przy nalewaniu i ważeniu cieczy nie należy obejmować dłonią piknometru, ponieważ pod wpływem ciepła oddawanego przez dłoń ciecz powiększa swoją objętość i wypływa na zewnątrz.
2. Opracowanie pomiarów
a) miedź
Ważenie pustego piknometru - mp=19,40 g
Ważenie napełnionego piknometru z wodą - mw*=48,74 g
Masa cieczy wzorcowej - mw=29,34 g
Masa miedzi - mCu=38,45 g
Masa miedzi wraz z napełnionym wodą piknometrem - mx*=82,25 g
Masa cieczy wzorcowej wraz z ciałem stałym - mx=62,85 g
Do obliczania gęstości ciała stałego stosujemy wzór:
Przyjąć gęstość wody 1 g/cm3, po podstawieniu danych otrzymujemy:
ρCu=8,846 g/cm3
Gęstość miedzi odczytana z tablic przy 20o C to: ρCu=8933 kg/m3
Błąd względny
Obliczam niepewność pomiarową
b) ołów
Ważenie pustego piknometru - mp=19,40 g
Ważenie napełnionego piknometru z wodą - mw*=48,74 g
Masa cieczy wzorcowej - mw=29,34 g
Masa ołowiu - mPb=22,83 g
Masa ołowiu wraz z napełnionym wodą piknometrem - mx*=69,52 g
Masa cieczy wzorcowej wraz z ciałem stałym - mx=50,12 g
Do obliczania gęstości ciała stałego stosujemy wzór:
Przyjąć gęstość wody 1 g/cm3, po podstawieniu danych otrzymujemy:
ρPb=11,251 g/cm3
Gęstość ołowiu odczytana z tablic przy 20o C to: ρPb=11300 - 11400 kg/m3
Błąd względny
Obliczam niepewność pomiarową
c) aluminium
Ważenie pustego piknometru - mp=19,40 g
Ważenie napełnionego piknometru z wodą - mw*=48,74 g
Masa cieczy wzorcowej - mw=29,34 g
Masa aluminium - mAu=5,68 g
Masa aluminium wraz z napełnionym wodą piknometrem - mx*=52,32 g
Masa cieczy wzorcowej wraz z ciałem stałym - mx=32,92 g
Do obliczania gęstości ciała stałego stosujemy wzór:
Przyjąć gęstość wody 1 g/cm3, po podstawieniu danych otrzymujemy:
ρAlum=2,7047 g/cm3
Gęstość aluminium odczytana z tablic przy 20o C to: ρAlum=2720 kg/m3
Błąd względny
Obliczam niepewność pomiarową
3. Wnioski
Ćwiczenie można uznać za wykonane prawidłowo, ponieważ w tablicach gęstości metali były podane w temperaturze +20 oC i wyniki są zbliżone, błędy pomiarowe są małe, temperatura podczas pomiaru wynosiła ok. 18oC. Gdyby były odpowiednie warunki; stała temperatura, odpowiednia wilgotność powietrza, nowe przyrządy, uzyskalibyśmy wyniki takie same jak podano w tablicach. Stwierdzam, że w tych warunkach pomiary zostały wykonane prawidłowo, a wyniki są dopuszczalne.