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 - m_p=19,40 g

• Ważenie napełnionego piknometru z wodą - m_w^*=48,74 g

• Masa cieczy wzorcowej - m_w=29,34 g

• Masa miedzi - m_Cu=38,45 g

• Masa miedzi wraz z napełnionym wodą piknometrem - m_x^*=82,25 g

• Masa cieczy wzorcowej wraz z ciałem stałym - m_x=62,85 g

• Do obliczania gęstości ciała stałego stosujemy wzór:

Przyjąć gęstość wody 1 g/cm³, po podstawieniu danych otrzymujemy:

ρ_Cu=8,846 g/cm³

Gęstość miedzi odczytana z tablic przy 20^o C to: ρ_Cu=8933 kg/m³

Błąd względny

Obliczam niepewność pomiarową

b) ołów

• Ważenie pustego piknometru - m_p=19,40 g

• Ważenie napełnionego piknometru z wodą - m_w^*=48,74 g

• Masa cieczy wzorcowej - m_w=29,34 g

• Masa ołowiu - m_Pb=22,83 g

• Masa ołowiu wraz z napełnionym wodą piknometrem - m_x^*=69,52 g

• Masa cieczy wzorcowej wraz z ciałem stałym - m_x=50,12 g

• Do obliczania gęstości ciała stałego stosujemy wzór:

Przyjąć gęstość wody 1 g/cm³, po podstawieniu danych otrzymujemy:

ρ_Pb=11,251 g/cm³

Gęstość ołowiu odczytana z tablic przy 20^o C to: ρ_Pb=11300 - 11400 kg/m³

Błąd względny

Obliczam niepewność pomiarową

c) aluminium

• Ważenie pustego piknometru - m_p=19,40 g

• Ważenie napełnionego piknometru z wodą - m_w^*=48,74 g

• Masa cieczy wzorcowej - m_w=29,34 g

• Masa aluminium - m_Au=5,68 g

• Masa aluminium wraz z napełnionym wodą piknometrem - m_x^*=52,32 g

• Masa cieczy wzorcowej wraz z ciałem stałym - m_x=32,92 g

• Do obliczania gęstości ciała stałego stosujemy wzór:

Przyjąć gęstość wody 1 g/cm³, po podstawieniu danych otrzymujemy:

ρ_Alum=2,7047 g/cm³

Gęstość aluminium odczytana z tablic przy 20^o C to: ρ_Alum=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. 18^oC. 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.

---