Xác định Khối Lượng Riêng Của Chất Rắn. Đề Tài "Xác định ...

Sự định nghĩaTỉ trọngkhó thởđiện thoạiSai lầmcác hình thức

Đặc tính của chất rắn được lưu ý ở trên cho thấy rằng thể tích của chúng không thể được tính bằng tích số liệu thu được bằng cách đo các thông số như chiều dài, chiều rộng, v.v. Thay vào đó, có thể sử dụng một phương pháp khác để xác định giá trị của V, chẳng hạn như độ dịch chuyển. Ví dụ về chất rắn có hình dạng bất thường là đá, có tỷ trọng lớn hơn nước và nút chai, có tỷ trọng nhỏ hơn nước.

Sự định nghĩaTỉ trọngsỏi. Ống đong, có kích thước đủ để đặt một viên đá vào đó, đổ đầy nước một phần vào đó (Hình 2.5, a). Ghi thể tích V của nước trong ống đong và ghi nó ra đơn vị cm, không phải ml. Sẽ là hợp lý nếu chọn một lượng nước sao cho thể tích ban đầu V 1 của nó sẽ được biểu thị dưới dạng số nguyên, ví dụ 20 hoặc 30 cm 3, để sau này việc trừ đi dễ dàng hơn. Xác định khối lượng m của hòn đá bằng cách sử dụng một cái cân. Sau đó buộc một sợi chỉ vào đá và cẩn thận hạ xuống nước sao cho ngập hoàn toàn trong đó. (Tại sao bạn cho rằng một sợi chỉ được sử dụng mà không phải là một sợi dây?) Mực nước sẽ dâng lên và thể hiện thể tích V 2 mà bạn đọc được từ thang chia độ của ống đong. Thể tích này là tổng thể tích của nước và đá. Do đó, thể tích V của hòn đá được xác định theo công thức V = V 2 - V1.

Ghi chú. Thể tích nước được sử dụng không thay đổi, nhưng đá chiếm một phần thể tích chứa đầy nước, và do đó mực nước dâng lên.

Mật độ của một viên đá có thể được tính theo công thức:



Phương pháp này chỉ áp dụng cho các chất rắn không tan trong nước. Nếu một chất rắn hòa tan được đặt trong nước, mực nước có thể không tăng lên chút nào. Các phân tử của thể rắn này sẽ phân bố đều trên thể tích và sẽ được đưa vào “khoảng trống” giữa các phân tử nước.

nút bần. Để xác định thể tích của vật rắn nổi trong nước, chẳng hạn như nút chai, cần gắn một vật chìm vào đó để đảm bảo rằng nút chai được ngâm hoàn toàn. Đổ đầy nước vào bình chứa nước và để nước chảy ra ngoài sao cho mực nước trong bình chính xác bằng mức của cống (Hình 2.5, b). Đặt ống đong dưới cống. Sau đó gắn sợi chỉ vào bồn rửa và cẩn thận hạ xuống nước cho đến khi ngập hoàn toàn. Thể tích V 1 của vật chìm sẽ làm cho một lượng nước có thể tích bằng nhau chảy vào bình đo. Thể tích V 1, nước trong ống đong bằng thể tích phần chìm. Sau đó dùng cân để xác định khối lượng m của nút chai. Buộc một nút chai và vật chìm lại với nhau và hạ thấp cặp chất rắn này vào nước trong một bình. Nước sẽ lại tràn qua cống vào bình đo, lần này với lượng bằng thể tích của phích cắm. Thể tích V 2 của nước trong ống đong là thể tích của cái nút chai và cái chìm. Thể tích V của phích cắm được tính theo công thức V = V 2 - V 1. Như vậy, khối lượng riêng của ống là.

Thẻ hướng dẫn # 2

Phòng thí nghiệm số 1

Môn học. XÁC ĐỊNH MẬT ĐỘ CỦA CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG.

Mục tiêu: Xác định khối lượng riêng của chất rắn và chất lỏng.

Trang thiết bị: cân có trọng lượng; ống đong; cái thước kẻ; chất rắn khảo sát (một khối gỗ, một miếng đường, một hình trụ kim loại có ren); một ly với chất lỏng được khảo sát (nước chanh hoặc nước khoáng), vật liệu dạng khối (cát).

Chuẩn bị lý thuyết: Khối lượng riêng của một chất là một giá trị bằng tỷ số của khối lượng cơ thể m với âm lượng của nó V; nói cách khác, khối lượng riêng của một chất là một giá trị cho biết khối lượng của một chất trong một đơn vị thể tích bằng bao nhiêu.

Mật độ được đo bằng g / cm 3, kg / m 3.

Để tìm khối lượng riêng của một chất, bạn cần biết khối lượng và thể tích của cơ thể được tạo ra từ chất này.

Thí nghiệm số 1. Xác định khối lượng riêng của các vật thể có dạng hình học đều.

Quá trình làm việc:

1. Lấy cơ thể của hình dạng hình học chính xác. Ví dụ, một khối gỗ.

2. Dùng cân để xác định khối lượng của khối.

3. Xác định kích thước của thanh bằng thước. Tính khối lượng của thanh theo công thức:

một- chiều dài, cm

b- chiều rộng, cm

h- Chiều cao (cm

4. Tính khối lượng riêng của vật.

5. Bằng cách lặp lại các bước 2-4, hãy tính khối lượng riêng của khối đường.

Thí nghiệm số 2. Xác định khối lượng riêng của chất lỏng và thể lỏng.

Quá trình làm việc:

1. Để xác định khối lượng của chất lỏng, đặt một cốc rỗng lên cân. Cân bằng các cân.

2. Đổ chất lỏng vào cốc và dùng cân để xác định khối lượng của nó.

3. Xác định thể tích của chất lỏng đã rót từ các vạch chia của cốc.

4. Tính khối lượng riêng của chất lỏng.

5. Lặp lại các bước từ 1 đến 4, xác định khối lượng riêng của vật liệu rời.

Thí nghiệm số 3. Xác định khối lượng riêng của các vật thể có dạng hình học không đều.

Quá trình làm việc:

1. Lấy một cơ thể có hình dạng bất thường. Ví dụ, một mẩu plasticine hoặc một ngọn nến parafin.

2. Dùng cân để xác định trọng lượng của vật.

3. Để xác định thể tích của một vật thể có hình dạng bất thường, hãy sử dụng kinh nghiệm của Archimedes:

Đổ nước vào cốc đong. Hãy nhớ âm lượng của nó.

Nhúng phần thân có thể tích bạn muốn xác định vào nước. Ghi nhớ giá trị thể tích của chất lỏng.

Tính hiệu số giữa hai khối lượng (ban đầu và cuối cùng). Chính sự khác biệt này sẽ là thể tích của cơ thể có hình dạng bất thường.

4. Tính khối lượng riêng của vật.

5. Lặp lại các bước từ 1 đến 4, tính khối lượng riêng của khối trụ kim loại.

6. Theo bảng khối lượng riêng, xác định vật liệu mà từ đó hình trụ được chế tạo.

Hình thức làm việc:

1. Điền vào bảng:

Cơ quan điều tra, chất lỏng	Khối lượng m, g	Thể tích V, cm 3	Mật độ r
g / cm 3	kg / m 3
THÍ NGHIỆM 1
THÍ NGHIỆM # 2
THÍ NGHIỆM # 3

2. Đưa ra kết luận, trong đó không quên chỉ ra các yếu tố có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của kết quả.

Đảm bảo rằng cơ thể không thấm nước, vì phương pháp được mô tả liên quan đến việc ngâm cơ thể vào nước. Nếu phần thân rỗng hoặc nước có thể thấm qua thì bạn sẽ không thể xác định chính xác thể tích của nó bằng phương pháp này. Nếu cơ thể hấp thụ nước, hãy chắc chắn rằng nước sẽ không làm hỏng nó. Không nhúng các thiết bị điện hoặc điện tử vào nước vì điều này có thể dẫn đến điện giật và / hoặc làm hỏng chính đồ vật đó.

• Nếu có thể, hãy niêm phong cơ thể trong một túi nhựa không thấm nước (sau khi thoát khí). Trong trường hợp này, bạn sẽ tính toán một giá trị khá chính xác cho thể tích của cơ thể, vì thể tích của túi ni lông có thể sẽ nhỏ (so với thể tích của cơ thể).

Tìm một thùng chứa có thể tích mà bạn đang tính toán. Nếu bạn đang đo thể tích của một vật nhỏ, hãy sử dụng cốc đo có vạch chia độ (thang chia độ) của thể tích. Nếu không, hãy tìm một vật chứa có thể dễ dàng tính được thể tích, chẳng hạn như hình lập phương, hình lập phương hoặc hình trụ (thủy tinh cũng có thể được coi là vật chứa hình trụ).

• Lấy khăn khô để tráng cơ thể khỏi nước.

Đổ đầy nước vào thùng chứa sao cho có thể ngâm hoàn toàn cơ thể vào trong đó, nhưng đồng thời để đủ khoảng trống giữa bề mặt nước và mép trên của thùng. Nếu phần đáy của phần thân có hình dạng bất thường, chẳng hạn như các góc dưới cùng được làm tròn, hãy đổ đầy vật chứa sao cho bề mặt của nước chạm đến phần bình thường của phần thân, chẳng hạn như các bức tường hình chữ nhật thẳng.

Lưu ý mực nước. Nếu thùng chứa nước trong suốt, hãy đánh dấu mức bên ngoài thùng chứa bằng bút đánh dấu không thấm nước. Nếu không, hãy dùng băng dính màu đánh dấu mực nước bên trong thùng chứa.

• Nếu bạn đang sử dụng cốc đo lường, thì bạn không cần phải đánh dấu bất cứ điều gì. Chỉ cần ghi mực nước theo chia độ (thang chia độ) trên kính.

Ngâm cơ thể bạn hoàn toàn trong nước. Nếu nó hút nước, hãy đợi ít nhất ba mươi giây rồi kéo cơ thể ra khỏi nước. Mực nước phải giảm xuống vì một phần nước trong cơ thể. Xóa các dấu (bút dạ hoặc băng dính) khỏi mực nước trước đó và đánh dấu mực nước mới. Sau đó, một lần nữa nhúng cơ thể vào nước và để nguyên ở đó.

Nếu cơ thể nổi, hãy gắn một vật nặng vào nó (như một vật chìm) và tiếp tục tính toán với nó. Sau đó, lặp lại phép tính riêng với bộ chìm để tìm thể tích của nó. Sau đó, trừ đi thể tích của viên chì với thể tích của vật có gắn trọng lượng và bạn sẽ tìm được thể tích của vật đó.

• Khi tính toán thể tích của bộ phận chìm, hãy gắn vào nó những gì bạn đã sử dụng để gắn bộ phận chìm với phần thân được đề cập (ví dụ: băng dính hoặc ghim).

Đánh dấu mực nước có phần thân ngập trong đó. Nếu bạn đang sử dụng cốc đo lường, hãy ghi lại mực nước theo thang chia độ trên cốc. Bây giờ bạn có thể kéo cơ thể lên khỏi mặt nước.

Sự thay đổi thể tích của nước bằng thể tích của một vật có hình dạng không đều. Phương pháp đo thể tích của một cơ thể bằng cách sử dụng một bình chứa nước dựa trên thực tế là khi một cơ thể được ngâm trong chất lỏng, thể tích của chất lỏng mà cơ thể bị ngâm trong nó sẽ tăng lên bằng thể tích của cơ thể (nghĩa là , cơ thể dịch chuyển một thể tích nước bằng thể tích của cơ thể này). Tùy theo hình dạng của dụng cụ chứa nước mà có những cách tính thể tích phần nước bị dịch chuyển khác nhau, bằng thể tích của phần thân.

Nếu bạn sử dụng cốc đo lường, thì bạn đã ghi lại hai giá trị \ u200b \ u200 của mực nước (thể tích của nó). Trong trường hợp này, từ giá trị của thể tích nước mà cơ thể được ngâm trong đó, trừ giá trị của thể tích nước trước khi cơ thể được ngâm. Bạn sẽ nhận được khối lượng của cơ thể.

Nếu bạn sử dụng thùng chứa hình khối, hãy đo khoảng cách giữa hai vạch (mực nước trước khi ngập phần thân và mực nước sau khi ngập phần thân), cũng như chiều dài và chiều rộng của thùng chứa nước. Tìm thể tích của phần nước bị chiếm chỗ bằng cách nhân chiều dài và chiều rộng của thùng chứa, cũng như khoảng cách giữa hai dấu (nghĩa là bạn tính thể tích của một hình chữ nhật nhỏ có hình bình hành). Bạn sẽ nhận được khối lượng của cơ thể.

• Không đo chiều cao của thùng chứa nước. Chỉ đo khoảng cách giữa hai dấu.
• Sử dụng

1. Đổ nước vào cốc đến mức nhất định. Chúng tôi hạ thấp hình trụ vào trong cốc, trong khi mực nước tăng lên N sự chia rẽ. Giá của bộ chia cốc. Lấy hình trụ ra khỏi cốc.

2. Chúng tôi hạ một vật rắn có hình dạng bất thường vào trong cốc. Âm lượng , ở đâu N- số lượng vạch chia mà nước bị dịch chuyển bởi cơ thể đã tăng lên. Sai số tuyệt đối có thể được thực hiện . Sau đó, lỗi tương đối:

3. Cân phần thân và xác định khối lượng: ;

4. Sai số khối lượng tuyệt đối:

5. Khối lượng riêng được xác định theo công thức: ρ = m / V t

Sai số tuyệt đối và tương đối, như trong trường hợp của hình trụ, sẽ là:

Kết luận: các giá trị cuối cùng của thể tích và khối lượng riêng của khối trụ:

V c \ u003d (70,690,62) cm 3

ρ c \ u003d (1,560,01) cm 3

Giá trị khối lượng và mật độ cơ thể không đều:

V\ u003d (25,250,25) cm 3

ρ \ u003d (3,960,04) g / cm 3

Giá trị V và ρ được viết đến chữ số thập phân thứ 2, bởi vì tính toán bao gồm các đại lượng (chiều cao và đường kính) chỉ có thể được xác định với độ chính xác như vậy.

Sai số thể tích của vật thể có hình dạng không đều liên quan gián tiếp đến sai số thể tích hình trụ, do đó, sai số thể tích thứ nhất không được nhỏ hơn hình thể thứ hai. Như vậy, việc ghi thể tích của một vật có hình dạng bất thường không thể coi là đúng.

Trong trường hợp này, yêu cầu tính toán sau:

.

Đếm N và N không đổi, ta có  V t =  V c \ u003d 0,62cm 3,  \ u003d  V c / V t = 2,56%, tức là V t \ u003d (25,250,62) cm 3.

câu hỏi kiểm tra

Khối lượng và tỷ trọng của cơ thể.

Xác định thể tích của các cơ thể có dạng chính xác.

Xác định thể tích của các vật thể có hình dạng không đều.

Các thiết bị và nguyên lý hoạt động của cân đòn bẩy.

Kết quả xác định khối lượng của cùng một vật trên các cân cân bằng sẽ thay đổi như thế nào khi chúng được chuyển từ Trái đất lên Mặt trăng.

Phòng thí nghiệm làm việc№ 5

Xác định mật độ

phương pháp pycnometer

Trang thiết bị: pycnometer, cân bằng điện, nước cất, chất lỏng thử, các mẩu chất rắn thử nghiệm.

Mục tiêu: nắm vững cách xác định khối lượng riêng bằng phương pháp pycnomet, củng cố kỹ năng làm việc với cân.

Lý thuyết ngắn gọn về hoạt động

Pycnometer là một bình có thể tích không đổi được xác định chặt chẽ. Máy đo tốc độ, hầu như luôn được làm bằng thủy tinh (do tính phản ứng thấp), có nhiều hình dạng khác nhau.

Pycnometer được sử dụng để xác định cả khối lượng riêng của chất lỏng và khối lượng riêng của chất rắn. Việc đo tỷ trọng bằng áp kế dựa trên việc cân chất trong đó, chất này sẽ lấp đầy áp kế đến vạch trên cổ.

Khối lượng riêng của chất lỏng có thể được xác định bằng cách cân luân phiên một pycnomet rỗng, một pycnometer với nước cất và một pycnometer với chất lỏng cần thử nghiệm.

Gọi khối lượng của áp kế là - m, khối lượng của áp kế chứa đầy chất lỏng thử nghiệm là M, khối lượng của áp kế chứa đầy nước cất là M`, khi đó khối lượng của chất lỏng được khảo sát sẽ là ( M–m), và khối lượng nước cất - ( M`–m). Khối lượng riêng của chất lỏng, do thể tích bằng nhau, được xác định theo công thức:

. (5.1)

ở đâu ρ `là khối lượng riêng của nước cất ở nhiệt độ nhất định.

Nhưng chúng tôi đã không tính đến thực tế là việc cân được thực hiện trong không khí. Chúng tôi rút ra công thức chính xác có tính đến khối lượng riêng của không khí. Hãy để chúng tôi giới thiệu ký hiệu sau: V là thể tích bên trong của áp kế (dung tích của nó), ρ `là khối lượng riêng của nước cất ở nhiệt độ thí nghiệm (xem Bảng Phụ lục I), ρ là mật độ thực của chất lỏng được khảo sát, ρ c - mật độ không khí ( ρ c \ u003d 0,0012 g / cm 3), ρ p là khối lượng riêng. sau đó V ρ sẽ là khối lượng thực của chất lỏng chứa trong pycnometer; V ρ`là khối lượng thực của nước ở cùng một thể tích; V ρ c là khối lượng không khí được dịch chuyển bởi chất lỏng thử hoặc nước cất từ ​​áp kế; hoặc khối lượng không khí bị dịch chuyển bởi các quả cân tương ứng với chất lỏng được khảo sát hoặc nước cất. Dựa vào sự cân bằng của các trọng lượng đối với chất lỏng đã khảo sát, ta có:

hoặc

. (5.2)

Tương tự đối với nước cất:

(5.3)

Liên hệ đẳng thức (5.2) với đẳng thức (5.3), ta có:

,

hoặc, có tính đến (5.1):

(5.4)

Công thức (5.4) cho phép bạn xác định khối lượng riêng của chất lỏng bằng cách sử dụng áp kế.

Nếu có một chất rắn ở dạng một số lượng lớn các mảnh khá nhỏ có hình dạng không đều, không tan trong nước, trong trường hợp này cũng có thể xác định khối lượng riêng bằng phương pháp pycnomet.

Để cho được m là khối lượng của càng nhiều mảnh chất rắn càng tốt, khối lượng của tỷ trọng kế bằng nước cất M 1 , M- Khối lượng của tỷ trọng kế bằng nước cất và các mảnh của vật rắn (khi đặt các mảnh của vật thể rắn vào tỷ trọng kế, dùng giấy lọc loại bỏ nước thừa đã dâng lên trên vạch). Thể tích các mảnh của một vật rắn ( m/ ρ 1) sẽ bằng với khối lượng nước bị dịch chuyển những thứ kia. , khi đó khối lượng riêng của chất rắn không tính đến hiệu chỉnh đối với không khí sẽ là:

(5.5)

Đây ρ `là khối lượng riêng của nước cất ở nhiệt độ nhất định. Để tính đến hiệu chỉnh đối với không khí, chúng tôi giới thiệu ký hiệu sau: V là tổng thể tích của các mảnh của vật rắn, ρ là mật độ thực của chúng, ρ c - mật độ không khí, ρ p là khối lượng riêng. Sau đó ( V ρ) là khối lượng thực của các mảnh cơ thể đang được nghiên cứu, ( V ρ`) là khối lượng nước thực sự bị chúng chiếm chỗ, ( V ρ c) - khối lượng không khí bị dịch chuyển bởi các mảnh của vật rắn hoặc nước có cùng thể tích; ( m/ ρ R) ρ c - khối lượng không khí bị các quả cân làm cân bằng; - khối lượng của không khí bị dịch chuyển bởi các quả cân làm cân bằng nước. Do đó đối với các phần của cơ thể đang được nghiên cứu

Tương tự đối với nước: (5,7)

Chia số hạng theo đẳng thức số hạng (5.6) cho (5.7), chúng ta thu được

ở đâu (5.8)

Biểu thức (5.8) có thể xác định khối lượng riêng của chất rắn bằng phương pháp pycnomet.

Bài tập:

1. Suy nghĩ về môn học và vạch ra kế hoạch thực nghiệm (đối tượng nghiên cứu do giáo viên đặt ra).

2. Lập biểu mẫu báo cáo.

5. Lập báo cáo.

Trong công nghiệp và nông nghiệp, cần phải biết khối lượng riêng của các chất được sử dụng, ví dụ, công nhân bê tông tính toán khối lượng và thể tích của bê tông từ khối lượng riêng của nó khi đổ móng, cột, tường, gối cầu, mái dốc, đập, v.v. Khối lượng riêng của chất là đại lượng vật lý đặc trưng cho khối lượng của một vật chia cho thể tích của nó.

Người ta cho rằng cơ thể là chất rắn, không có lỗ rỗng và các tạp chất khác. Giá trị này đối với các chất khác nhau được phản ánh trong các bảng tham chiếu. Nhưng thật thú vị khi biết những bảng như vậy được điền như thế nào, mật độ của các chất chưa biết được xác định như thế nào. Các cách đơn giản nhất để xác định khối lượng riêng của các chất:

Đối với chất lỏng có tỷ trọng kế;

Đối với chất lỏng và chất rắn bằng cách đo thể tích và khối lượng và tính theo công thức.

Đôi khi, do hình dạng bất thường của các vật thể hoặc kích thước lớn của chúng, rất khó hoặc thậm chí không thể xác định thể tích của chúng bằng thước hoặc cốc. Khi đó câu hỏi đặt ra, làm thế nào để xác định khối lượng riêng của chúng mà không cần dùng đến việc đo thể tích, hay không có cách nào để xác định khối lượng của một chất?

Mục đích của công việc: Giải các bài toán thí nghiệm xác định khối lượng riêng của các chất.

Nhiệm vụ: 1) Nghiên cứu các phương pháp khác nhau để xác định khối lượng riêng của một chất được mô tả trong tài liệu

2) Đo khối lượng riêng của một số chất bằng các phương pháp được đề xuất trong tài liệu và đánh giá giới hạn sai số của từng phương pháp

3) Xác định khối lượng riêng của chất chưa biết dựa trên các phương pháp đã xác định.

4) Trình bày dưới dạng bảng khối lượng riêng của các dung dịch muối, đường và

4 đồng sunfat ở các nồng độ khác nhau.

Vật liệu và phương pháp nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện với các chất phổ biến: dung dịch muối 10%, dung dịch đồng sunfat 10%, nước, nhôm, thép ... Dụng cụ cấp chính xác thứ 4 dùng để đo: cân có khối lượng, tỷ trọng kế, thông tin liên lạc. các bình từ áp kế chất lỏng, cũng như một bộ thân nhiệt lượng. Các thí nghiệm được thực hiện ở nhiệt độ phòng (20-250C), trong khuôn viên trường học, trong phòng vật lý.

5 11. 3. Xác định khối lượng riêng của chất lỏng a) Phương pháp cân một vật trong không khí và một chất lỏng chưa biết

Mục đích: Xác định khối lượng riêng của chất lỏng (dung dịch đồng sunfat). Khối lượng riêng ρ0 của nước là 1000 kg / m.

Dụng cụ: Một lực kế, một sợi chỉ, một bình đựng nước, một bình đựng chất lỏng chưa biết, một thân từ một bộ nhiệt lượng.

Tiến trình công việc: Dùng lực kế xác định được trọng lượng của vật trong không khí (P1), trong nước (P2) và trong chất lỏng chưa biết (P3).

FA = ρgV - lực

Archimedes Lực Archimedean tác dụng lên một vật thể trong nước là

FA = P1-P2, và trong một chất lỏng không xác định:

Theo luật của Archimedes, chúng tôi viết

P1-P2 = ρ0Vg, (1)

Giải hệ phương trình (1) và (2), ta tìm được khối lượng riêng của chất lưu chưa biết:

ρ = (P1-P3) / Vg, V = (P1-P2) / ρ0g, ρ = (P1-P3 / P1-P2) ρ0.

ρ = (1H-0,6H / 1H-0,7H) 1000 kg / m3 = 400H kg / m3 / 0,3H = 1333, (3) kg / m3 b) Phương pháp so sánh khối lượng riêng của nước

Thiết bị: Bình thông nhau làm bằng ống thủy tinh (có cân), ống cao su, cốc, pipet, bình (hoặc lọ thủy tinh) đựng các chất lỏng khác nhau.

Tiến độ công việc: 1. Một dây cao su được đeo vào một đầu của các mạch thông tin liên lạc.

6 ống (trước đó đã kẹp ống sau để không khí không đi vào các mạch thông tin qua nó).

2. Đổ chất lỏng thử vào các bình thông nhau bằng pipet (đến một mức nhất định).

3. Đổ (đến một mức nhất định) nước cất vào cốc.

4. Đầu tự do của ống cao su được nhúng (đến đáy) trong cốc (Hình 1). Trong trường hợp này, mức chất lỏng trong đầu gối của các mạch thông nhau sẽ thay đổi (gọi h1 là sự khác biệt về mức độ ở đầu gối)

5. Chất lỏng được khảo sát được đổ ra khỏi bình thông tin và thay vì nó, nước cất được đổ đến mức trước đó.

6. Sau khi đổ nước từ cốc, đổ chất lỏng thử vào cho đến mức trước đó.

7. Một lần nữa nhúng đầu tự do của ống cao su vào cốc và một lần nữa tìm sự chênh lệch mức.

Vì chiều cao của mực chất lỏng tỷ lệ nghịch với khối lượng riêng của nó, nên có thể viết: h1 / h2 = ρx / ρv, hoặc ρВ = h2ρВ / h1, trong đó ρВ và ρX lần lượt là khối lượng riêng của nước cất và chất lỏng khảo sát. .

h1 = 3,5 cm h2 = 5 cm

ρX = 5 cm / 3,5 cm 1000kg / m3 = 1428 kg / m3

Như vậy, biết khối lượng riêng của chất lỏng, chúng ta có thể tìm ra loại chất lỏng mà chúng ta đã khảo sát. Trong trường hợp này, nó là đồng sunfat.

7 2. Xác định khối lượng riêng của vật rắn a) Phương pháp cân mẫu trong không khí và nước

Thiết bị: Cân có khối lượng, ly thủy tinh 0,5 lít, chỉ và đoạn dây, mẫu thử (miếng nhôm, thiếc, đá granit, gỗ, tấm Plexiglas, nút bần).

Phương pháp thực hiện công việc: Phương pháp được đề xuất cho phép bạn xác định khối lượng riêng của bất kỳ chất nào (có khối lượng riêng lớn hơn hoặc nhỏ hơn của nước) bằng cách cân một mẫu trong không khí và nước.

Gọi m1 là khối lượng của vật thể đang nghiên cứu. Khi đó trọng lượng của nó trong không khí có thể được tìm thấy như sau:

P = m1g, (1) với g là gia tốc rơi tự do. Vật thể này ngâm trong nước có trọng lượng

Ở đây FA là lực lượng Archimedean:

(V là thể tích của nước bị dịch chuyển bởi cơ thể, ρB là khối lượng riêng của nó).

Bằng cách cân bằng các quy mô, chúng tôi nhận được:

P2 = m2g, (4) trong đó ta là khối lượng quả nặng phải đặt vào chảo bên trái để cán cân cân bằng. Từ (1) - (4) ta được: m2 = m1-ρvV (5)

Vì thể tích V bằng thể tích của phần chìm trong nước nên ta có thể viết:

V = m1 / ρx (6) trong đó ρx là khối lượng riêng của chất tạo nên vật thể được nghiên cứu. Từ (5) và (6) ta tìm được:

ρx = m1 / (m1-m2) ρin (7)

Trình tự công việc:

/. Mật độ của các vật thể được nghiên cứu lớn hơn mật độ của nước.

1. Xác định khối lượng m1 của vật thể đang nghiên cứu.

2. Buộc phần thân cần thử nghiệm bằng một sợi chỉ vào chảo cân bên trái và hạ nó vào một cốc nước (cho đến khi ngâm hoàn toàn).

3. Các quả nặng khối lượng m2 được đặt trên cùng một cốc, là cốc cần thiết để cân.

4. Theo công thức (7), mật độ ρx của vật thể điều tra được xác định. Kết quả đo được ghi vào bảng 1.

Bảng 1

Chất m1, 10-3 m2, 10-3 ρx, 103 ρy, 103 ε,%

kg kg kg m-3 kg m-3

Nhôm 21,85 13,65 2,664 2,698 1,2

Thiếc 62,4 53,85 7,2982 7,298 0,003

Đá hoa cương 17,35 10,75 2,628 2,5-3 5

Plexiglas 3,75 0,75 1,23 1,18 4,2

ΙΙ. Mật độ của các vật thể được nghiên cứu nhỏ hơn mật độ của nước.

1. Đo khối lượng m1 của vật thể điều tra.

2. Thân được gắn chặt vào chảo cân bên trái bằng ba đoạn dây đồng (đường kính 0,5 - 0,7 mm; hai đoạn dài 10 - 15 cm, một đoạn -30 - 35 cm). Để làm điều này, các đầu của chúng được xoắn thành một bó, trong đó một kim thép (hoặc một đoạn dây cứng nhọn) được tăng cường, và các đầu trên của dây ngắn được gắn vào phần nhô ra của chảo cân (Hình 2 ).

Cân bằng các cân. Sau đó, cơ thể thử nghiệm được đâm vào kim.

3. Vật chìm hoàn toàn trong nước, người ta cho thêm quả nặng khối lượng m2 vào chảo bên trái của cân thì đạt được độ cân bằng của cân. Theo công thức

ρx = m1 / (m1 + m2) ρx tìm khối lượng riêng của vật thể đang nghiên cứu. Kết quả đo được ghi vào bảng 2.

ban 2

chất m3.10-3 m2.10-3 kg px, 103 kgm-3 ρy, tab. ε,%

Cork Wood 3,7 22,5 0,14 0,2 30

20 25 0,44 0,45 2,2 b) Phương pháp dựa trên điều kiện hàng hải Tel.

Thiết bị: một miếng nhựa dẻo, một bình hình trụ chứa nước

(ρ = 1 g / cm3), thước kẻ.

Tiến trình công việc: 1. Nhúng một mẩu nhựa vào bình có nước và dùng thước để đo độ thay đổi h1 của chất lỏng trong bình.

2. chúng tôi làm một "chiếc thuyền" từ plasticine và để nó nổi trong một chiếc bình chứa nước. Một lần nữa, chúng tôi đo sự thay đổi trong mức h2 của chất lỏng.

3. Ta tìm khối lượng riêng của plasticine theo công thức:

ρplast = mplast / Vplast = ρSh2 / Sh1 = ρВh2 / h1

ρplast = ρВh2 / h1 h1 = 2mm h2 = 4mm

ρplast = 1000 kg / m3 4mm / 2mm = 2000 kg / m3

Xác định khối lượng riêng của một chất chưa biết

Mục đích: Xác định khối lượng riêng của một chất X chưa biết ở trạng thái rắn. Chất X không tan trong nước và không tham gia phản ứng hoá học với chất đó.

Thiết bị: Cốc thuỷ tinh đựng nước, ống nghiệm, thước đo, chất chưa biết X ở dạng mảnh nhỏ.

Tiến trình làm việc: Đầu tiên ta cho chất X chưa biết vào ống nghiệm và ghi nhận độ sâu H của vật nhúng ống nghiệm. Sau đó ta lấy chất X ra khỏi ống nghiệm và đổ vào đó một lượng nước sao cho độ sâu H nhúng vào trong thí nghiệm thứ hai đúng bằng thí nghiệm thứ nhất. Trong trường hợp này, khối lượng mv của nước trong ống nghiệm ở thí nghiệm thứ hai bằng khối lượng mх của chất chưa biết ở thí nghiệm thứ nhất: mv = mX

Khối lượng riêng ρX của chất X có thể được tính theo phương trình ρX = mX / VX = mВ / VX để giảm sai số đo có thể xảy ra khi xác định độ sâu H khi ngâm của ống nghiệm, ta sử dụng phương pháp sau.

Đổ một lượng nước vừa đủ vào ly sao cho mực nước thấp hơn mép ly khoảng 1 cm. Nạp từng phần nhỏ chất chưa biết X vào ống nghiệm, ta sẽ đạt được độ sâu ngâm của ống nghiệm tại đó mép trên của ống nghiệm ngang với mép trên của bình. Vị trí này của ống nghiệm có thể được xác định với độ chính xác cao bằng thước đặt trên miệng cốc.

Sau khi thay chất chưa biết bằng nước, ta sẽ đạt được độ sâu ngập ống nghiệm chính xác bằng nhau, cho dần nước vào.

Ta đo độ cao h1 của mực nước trong ống nghiệm. Khối lượng nước trong ống nghiệm là

VВ = Sh1, trong đó S là diện tích tiết diện bên trong của ống nghiệm. Ta cho chất chưa biết đã dùng trong thí nghiệm trước đó vào một ống nghiệm chứa nước và đo độ cao h2 của mực nước trong đó. Thể tích của chất Vx được biểu thị bằng diện tích S của tiết diện trong của ống nghiệm và sự thay đổi độ cao h2 - h1 của mực nước trong ống nghiệm khi hạ chất này vào nước:

Khối lượng riêng của vật chất ρX bằng

ρX = mX / VX = mВ / VX = ρВVВ / VX = ρВSh1 / (S (h2-h1)),

ρX = ρВh1 / (h2-h1).

h1 = 3. 3 cm h2 = 3,8 cm

ρX = 1000kg / m3

ρX = 1000kg / m3 3,3cm / (3,8cm-3,3cm) = 3,3cm

1000 kg / m3 / 0,5 cm = 6,6 cm 1000 kg / m3 = 6600 kg / m3

So sánh kết quả của chúng tôi với dữ liệu dạng bảng, chúng tôi có thể giả định rằng chất chưa biết là kẽm.

Xác định khối lượng riêng của các chất lỏng có nồng độ khác nhau

Mục đích: Xác định khối lượng riêng của các dung dịch muối, đường và đồng sunfat có nồng độ khác nhau. Tạo bảng dựa trên dữ liệu thu được. Dụng cụ: Cân có khối lượng, ống nghiệm (250 ml), cốc nhôm.

Các chất: Đường, muối, xanh vitriol. Tiến độ công việc: a) Dung dịch muối

Để thu được dung dịch với các nồng độ khác nhau, bạn cần thêm một thìa cà phê (5,6 g) muối vào nước. Sau mỗi thìa, bạn cần đo khối lượng và thể tích của dung dịch thu được, với m cốc đó là 44,75 g.