Meranie hustoty pevnej látky

Meranie hustoty pevnej látky

Protokol k laboratórnemu cvičeniu č. 2
Meranie hustoty pevnej látky

Úloha:
Určite hustotu pevnej látky. Zistenú hustotu porovnajte s hodnotou uvedenou v tabuľke.

Pomôcky:
homogénny valček z 1. laboratórneho cvičenia, odmerný valec so stupnicou v ml, laboratórne váhy, závažia

a) Meranie objemu

Postup:

1. Vypočítame čo najpresnejší objem telesa z čísel prvého laboratórneho cvičenia.
2. Odmeriame objem telesa v odmernom valci.
3. Do odmerného valca naleje vodu a určíme jej objem V1.
4. Merané teleso celé ponoríme do vody v odmernom valci. Odčítame hladinu vody V2. Objem telesa V vypočítame zo vzťahu V=V2-V1.
5. Porovnáme presnosť merania jednotlivými spôsobmi a do úvahy berieme len presnejšie meranie.
6. Zapíšeme výsledok presnejšieho merania.

Objem si vypočítame zo vzťahu V = π / 4∙ d2h z hodnôt nameraných v prvom cvičení.
d = (20,194 ± 0,004) mm, δ(d) = 0,044% = 0,00044
h = (18,364 ± 0,008) mm, δ(h) = 0,02% = 0,0002

V = π / 4∙ d2hδ(V) = ΔV / V = 2δ(d) + δ(h)
V = π / 4∙ 20,1942∙ 18,364δ(V) = 2. 0,00044 + 0,0002
V = π / 4 ∙7488,796δ(V) = 0,00108∙ 100 = 0,108%
V = 5881,686 mm3

ΔV = δ(V)∙ V
ΔV = 0,00108∙ 5881,686
ΔV = 6,352 mm3

Výsledok objemu môžeme napísať:
V = (5881,686 ± 6,352) mm3, δ(V) = 0,00108 = 0,108%
V = (5,882 ± 0,006) cm3, δ(V) = 0,00108 = 0,108%

Objem v odmernom valci mi vyšiel.
V = 6ml = 6cm3

Meranie objemu pomocou výpočtu z výšky a priemeru je presnejšie, preto budeme ďalej používať túto hodnotu:
V = (5,882 ± 0,006) cm3, δ(V) = 0,00108 = 0,108%

b) Meranie hmotnosti

Postup:

1. Skontrolujeme či sú váhy vyvážené.
2. Merané teleso položíme na ľavú misku váh.
3. Na pravú misku postupne pridávame závažia, pričom začneme od najväčšieho v sade, až kým sa jazýček neustáli na strednej čiarke stupnice.
4. Po ustálení jazýčka váhy aretujeme a sčítame závažia na pravej strane váh. Tento súčet je hmotnosť m telesa.
5. Určíme relatívnu odchýlku δ(m). Počítame s nepresnosťou váh a ich absolútnou odchýlkou Δm = 0,1g.

m = 48,9gδ(m) = Δm / m
Δm = 0,1gδ(m) = 0,1 / 48,9
δm = 0,00204 = 0,204%δ(m) = 0,00204∙ 100 = 0,204%

Výsledok zapíšeme:
m = (48,9 ± 0,1) g, δ(m) = 0,00204 = 0,204%
c) Určenie hustoty látky

Postup:

1. Vypočítame hustotu telesa zo vzťahu ς = m / V.
2. Vypočítame priemernú a relatívnu odchýlku merania.
3. Vyjadríme výsledok merania.
4. V tabuľke zistíme z akej látky je teleso vyrobené.

ς = m / Vδ(ς) = δ(V) + δ(m)
ς = 48,9 / 5,882δ(ς) = 0,00108 + 0,00204
ς = 8,313 g∙cm-3δ(ς) = 0,00312∙ 100 = 0,312%

Δς = δ(ς) ∙ς
Δς = 0,00312∙ 8,313
Δς = 0,026 g∙cm-3

Výsledok zapíšeme:
ς = (8,314 ± 0,026) g∙cm-3, δ(ς) = 0,00312 = 0,312%
ς = (8313,499 ± 25,937) kg∙m-3

Záver:

Z tabuľky máme zistiť, z akej látky je teleso vyrobené. Nalistovala som si teda stranu s hustotami pevných látok a hľadala som hustotu najbližšiu mojej hustote. Po chvíli hľadania som natrafila na 2 látky, ktoré sú najbližšie môjmu výsledku. Sú to látky:
- spájka(cínová) s hustotou 8200 kg∙m-3
- chrómnikel s hustotou 8200 kg∙m-3
Bližšie hodnoty sa mi nepodarilo nájsť a tak som usúdila, že valček je vyrobený z jednej z nich. Mal kovovo striebornú farbu, čo však zodpovedá obom látkam a tak sa mi presné zloženie valčeka určiť nepodarilo. Na tomto cvičení som sa však naučila pracovať s rovnoramennými váhami.