skanuj0043

.'I-I

.'I-I

Oczywiście używane ciała nie mogą rozpuszczać się w stosowanej cieczy i muszą się w niej całkowicie zanurzać.

Zgodnie z prawem Archimedesa wartość siły wyporu działającej na ciało wyraża się wzorem:

P wyporu = (mi-mi) ■ g = Po Vg, (4)

gdzie V jest objętością cieczy wypartej przez to. ciało, a po jest jej gęstością. Ponieważ Z jest równe objętości badanego ciała, więc ze wzoru (4) oli/.ymujemy, że:

V-

m, -m₂

Po

(5)

W ykorzystując tę wielkość można wyznaczyć gęstość badanej próbki:

P =

m,

Po

n^-rrij

■Po-

(6)

Należy przypomnieć, że gęstość cieczy silnie zależy od temperatury, dlatego w celu dokładnego określenia gęstości ciała p niezbędna jest znajomość irmperatury cieczy w czasie pomiaru.

l.l. Wyznaczanie gęstości cieczy przy użyciu wagi hydrostatycznej

W celu wyznaczenia nieznanej gęstości cieczy p za pomocą wagi hydrosta-Iw/.nej używamy ciała (próbnika) o gęstości większej niż ciecz wzorcowa (tzn. > u * /. o znanej gęstości p$, najczęściej jest nią woda destylowana ) i ciecz ba-Używany próbnik nie może rozpuszczać się w żadnej z nich. Próbnik w.i/.ymy w powietrzu, w cieczy wzorcowej, a następnie w badanej cieczy, i Miy.ymane masy odważników równoważących go wynoszą odpowiednio: m\, /ii , tuaz mj. Masa wypartej przez próbnik cieczy wzorcowej wynosi: mi - m₂, a mi.iu.i wypartej cieczy badanej: m\ - m₂. Objętość zanurzonego przedmiotu da-

y.

na jest wzorem (5). Korzystając z definicji (1), otrzymujemy następujący wzór na gęstość badanej cieczy:

P =

m,-/n₃

_____

m, -m,

—^J-~-p₀

^m\ ~^m2 °

(7)

2.3. Wyznaczanie gęstości cieczy przy użyciu wagi Mohra

Waga Mohra jest zmodyfikowaną wagą hydrostatyczną zaprojektowaną do szybkich i dokładnych pomiarów gęstości cieczy. Pomiar opiera się na tej samej zasadzie co w p.2.2. W przypadku pomiarów za pomocą wargi Mohra używa się specjalnych odważników nazywanych „konikami”. Przez K oznaczmy masę największego konika. W wyposażeniu zestawu pomiarowego znajdu-jąsię cztery rodzaje koników o masach 1K, 0,1K, 0,01K, 0,001K. Waga Mohra składa się z ramienia, na którym w równych odstępach znajdują się haczyki oznaczone cyframi od ‘ 1’ do ‘ 10’ służące do zawieszania koników.

Przed pomiarem wagę Mora należy wyzerować. W powietrzu pływak zawieszony na dłuższym ramieniu wagi powinien być zrównoważony przez krótsze ramię. Można to uzyskać regulując położenie śruby S (rys.2).

Pomiar gęstości cieczy składa się z dwóch etapów. Po pierwsze należy zrównoważyć wagę Mohra przy całkowitym zanurzeniu pływaka w wodzie destylowanej. Wykonuje się to poprzez zawieszenie odpowiednich koników na haczykach. Masy koników i numery haczyków, na których wiszą wyznaczają wartość A\, która określa masę wypartej przez pływak wody. Np. konik 1K znajdujący się na haczyku ’7’, konik 0,1K na pozycji ‘10’ i konik 0,01K na pozycji ‘5’ dają wartość :

zfi = lK-(7-0,1) + 0,1K-(10-0,1) + 0,01K(5-0,1) = 0,805K.