Порядок взвешивания Определение плотности жидкости

Определить массу

1. Пустого пикнометра.

2. Пикнометра с дистиллированной водой (избытки воды убрать).

3. Пикнометра с исследуемой жидкостью (избытки жидкости убрать)

Определение плотности твердого тела

Определить массу

1. Кусочков твердого тела

2. Пикнометра с дистиллированной водой (избытки воды убрать).

3. Пикнометра с дистиллированной водой и кусочками твердого тела

(избытки воды убрать)

Контрольные вопросы

1. Что представляет собой пикнометр, для чего он предназначен?

2. Вывести формулу определения непоправленной и поправленной плотности твердого тела методом пикнометра.

3. Вывести формулу определения непоправленной и поправленной плотности жидкости методом пикнометра.

4. Как ширина горлышка влияет на точность результата?

5. Можно ли в методе пикнометра вместо дистиллированной волы брать другую жидкость? Почему?

Лабораторная работа № 6 определение плотности методом гидростатического взвешивания

Оборудование: электрические весы, скамеечка, стакан, дистиллированная вода, проволока, взвешиваемое тело, исследуемая жидкость, исследуемое твердое тело.

Цель: освоить определение плотности методом гидростатического взвешивания, закрепить навыки работы с весами.

Краткая теория работы

На рисунке изображено гидростатическое взвешивание. Над чашкой 1 весов помещают скамью 2, на которую ставится стакан 3 с жидкостью. Взвешиваемое тело подвешивается к плечу коромысла 4 весов за проволочку 5, таким образом, чтобы целиком быть погруженным в жидкость, не задевая при этом дна и стенок стакана 3.

При определении плотности жидкости взвешиваемое тело, с поверхности которого легко удалить жидкость и размеры которого соответствуют требованиям эксперимента, предварительно уравновешенное разновесками, поочередно взвешивается в дистиллированной и в исследуемой жидкости.

Пусть непоправленное на воздух значение массы жидкости будет М, а не- поправленное значение массы вытесненной воды М¹, тогда непоправленное значение плотности жидкости будет

, (6.1)

г де ρ ` - плотность дистиллированной воды во время опыта. Введем поправку. Для этого обозначим через V- объем взвешиваемого тела, через d_в - плотность воздуха. Объем взвешиваемого тела равен объему вытесненной им воды, т.е.

. (6.2)

С другой стороны, он равен объему вытесненной исследуемой жидкости

. (6.3)

Приравняв выражение (6.2) и (6.3), найдем значение поправленной плотности жидкости:

(6.4)

или с учетом выражения (6.1):

.

При определении плотности твердого тела гидростатическим взвешиванием схема опыта такая же, как и при работе с жидкостью, но механизм исследования несколько отличается. Вначале взвешивается исследуемое тело. Затем оно подвешивается к коромыслу весов на тонкую проволоку соответствующей длины и вновь взвешивается. После чего подставляется стакан с дистиллированной водой, и весы уравновешиваются при погружении исследуемого тела в воду.

Пусть М - непоправленное значение массы исследуемого тела, m₁- его масса вместе с проволокой, m₂ - кажущаяся масса тела с проволокой при погружении в воду, (M`=m₁-m₂) - масса вытесненной телом воды; Тогда непоправленная плотность тела будет равна:

(6.5)

Здесь ρ `- плотность дистиллированной воды при температуре опыта (как и в предыдущих случаях берется из таблицы).

Обозначим через V объем тела, равный объему вытесненной воды, т.е. можно записать с учетом воздуха:

,

откуда (6.6)

Сравнивая формулы (6.1) и (6.5) и формулы (6.4) и (6.6), видим, что они совершенно аналогичны.

Задание

1. Продумать ход и наметить план эксперимента (объект исследования задается преподавателем).

2. Подготовить форму отчета.

3. Провести измерения.

4. Рассчитать плотность и ее погрешность.

5. Оформить отчет

Порядок выполнения работы

Определение плотности жидкости

Взвесить:

1. Твердое тело на проволоке (в воздухе)

2. Твердое тело на проволоке (в дистиллированной воде)

3. Твердое тело на проволоке (в исследуемой жидкости).

Определение плотности твердого тела

Взвесить:

1. Твердое тело без проволоки

2. Твердое тело с проволокой

3. Твердое тело с проволокой в дистиллированной воде

Контрольные вопросы

1. На каком физическом законе основан метод гидростатического взвешивания? Вывести основную формулу этого закона.

2. Почему при вычислении плотности вводится поправка на воздух.

3. Можно ли при гидростатическом взвешивании вместо дистиллированной воды брать другую жидкость? Почему?

4. Будут ли изменятся величины поправок при взвешивании одного и того же тела на Земле, на Луне, на Марсе и Венере?

5. Вывести формулу определения непоправленной и поправленной плотности твердого тела методом гидростатического взвешивания.

6. Вывести формулу определения непоправленной и поправленной плотности жидкости методом гидростатического взвешивания.