ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ РАЗНЫМИ МЕТОДАМИ
Определение плотности
Определение плотности твердых тел
Определение плотности газов, жидкостей и твердых веществ осуществляется с целью исследования свойств веществ, идентификации и определения степени их чистоты, определения концентрации двухкомпонентных растворов спиртов, кислот и оснований. Плотность однородного вещества р - физическая величина, равная отношению массы т вещества к занимаемому им объему V:. Единицей плотности в Международной системе единиц СИ является килограмм на кубический метр; в единицах СГС плотность выражается в граммах на кубический сантиметр. Относительная плотность вещества - величина, равная отношению его плотности к плотности некоторого другого вещества при определенных физических условиях. Относительная плотность - безразмерная величина. В этом случае относительная плотность обозначается d Относительная плотность является одной из важнейших физико-химических характеристик веществ особенно жидкостей , наряду с температурой плавления и кипения. Пикнометрами можно определять плотность газов, жидкостей и твердых тел. Это стеклянные тонкостенные сосуды с меткой на горловине или с капиллярным отверстием в пробке, закрывающей горловину пикнометра. Пикнометры для определения плотности газов имеют несколько иную форму рис. Высушенный до постоянной массы и охлажденный до комнатной температуры пикнометр взвешивают с точностью до 0, г, заполняют при помощи маленькой воронки дистиллированной водой немного выше метки пикнометры типа ПЖ1, ПЖ2 и ПЖ4 или доверху пикнометр типа ПЖЗ. В пикнометре ПЖЗ вода выступает из капилляра, и избыток ее осторожно удаляют фильтровальной бумагой. При этой температуре уровень воды в пикнометре типа ПЖ1 или ПЖ2 доводят до метки при помощи капиллярной трубки или свернутой в трубку полоски фильтровальной бумаги. Пикнометр снова закрывают пробкой и выдерживают в термостате еще 10 мин, проверяя положение мениска по отношению к метке. Затем пикнометр вынимают из термостата, вытирают снаружи мягкой тканью досуха, оставляют под стеклом аналитических весов в течение 20 мин и взвешивают с точностью до 0, г. Потом его освобождают от воды, высушивают, споласкивая последовательно этиловым спиртом и диэтиловым эфиром, удаляют остатки эфира просасыванием сухого чистого воздуха и заполняют испытуемой жидкостью, после чего производят те же операции, что и с дистиллированной водой. Чаще всего взвешивают тело и пикнометр ПТ со вспомогательной жидкостью, налитой в него до требуемого уровня при определенной температуре, опускают тело в пикнометр с жидкостью, устанавливают жидкость на первоначальном уровне при той же температуре и взвешивают пикнометр с телом и жидкостью. В качестве вспомогательной жидкости используют главным образом воду. Если испытуемое твердое тело растворимо в воде или взаимодействует с ней, то применяют другую жидкость толуол, ксилол, бензин, керосин, спирт , причем предварительно ее плотность определяют описанным выше способом. Испытуемое вещество вносят в пикнометр в виде порошка или крупных кристаллов. Для лучшего проникновения жидкости в капиллярные пустоты твердого тела рекомендуется присоединить пикнометр, содержащий испытуемое вещество и вспомогательную жидкость, к вакуумной системе и выдержать при пониженном давлении мин. Возможен и другой порядок определения. В качестве примера приводим определение плотности огнеупорных материалов но ГОСТ Навеску материала г засыпают в предварительно взвешенный пикнометр для твердых веществ вместимостью 25 мл. Пикнометр, частично заполненный вспомогательной жидкостью и испытуемым веществом, подвергают вакуумированию не менее 30 мин. Такой же обработке под вакуумом подвергают и вспомогательную жидкость, необходимую для дополнительного заполнения пикнометра. После отключения вакуума пикнометр осторожно дополняют дегазированной вспомогательной жидкостью и помещают в термостат минимум на 30 мин. Затем уровень жидкости в пикнометре доводят точно до метки, закрывают пикнометр пробкой, вынимают его из термостата, обтирают и взвешивают. Массу высушенного пикнометра, а также пикнометра, заполненного вспомогательной жидкостью, определяют заранее. Применение ареометров денсиметров для определения относительной плотности жидкостей основано на законе Архимеда. Благодаря балласту во время измерения плотности ареометр находится в вертикальном положении. На верхней части нанесена шкала. Чем меньше плотность жидкости, тем глубже погружается в нее ареометр, поэтому верхние деления шкалы соответствуют наименьшей, а нижние - наибольшей плотности. Отсчет показаний производится по нижнему мениску. Стеклянные ареометры общего назначения, предназначаемые для измерения плотности жидкости, выпускаются со шкалами, градуированными в единицах плотности, а ареометры для измерения содержания веществ в двухкомпонентных растворах - со шкалами, градуированными в процентах растворенного вещества по объему или по массе. Выпускаются также ареометры специального назначения: На шкалах специальных ареометров нанесены деления, показывающие концентрации раствора в процентах по объему или по массе. Сифонные ареометры используют в частности для измерения плотности электролита в аккумуляторах. Ареометр состоит из стеклянного сосуда цилиндрической или грушевидной формы. На верхнюю часть сосуда плотно насаживается резиновый шар, на нижнюю - резиновая трубка. Внутри стеклянного сосуда помещен маленький ареометр. Сжав предварительно резиновый шар, опускают резиновую трубку в аккумулятор. При разжимании шара в стеклянный сосуд всасывается электролит в количестве достаточном, чтобы ареометр мог свободно плавать. Ареометр не выпускают из рук до тех пор, пока не станет очевидным, что он не тонет; при этом необходимо следить, чтобы ареометр не касался стенок и дна цилиндра. Отсчет производят через мин после погружения по делению на шкале ареометра, соответствующему нижнему мениску жидкости при отсчете глаз наблюдателя должен быть на уровне мениска. В случае определения плотности темноокрашенных жидкостей отсчет допускается производить по верхнему мениску. Определение ареометром плотности летучих веществ не допускается, так как при энергичном испарении снижается температура жидкости. При погружении тела последовательно в разные жидкости оно вытеснит равные по объему, но разные по массе количества этих жидкостей. Массы этих объемов прямо пропорциональны плотностям жидкостей. Следовательно, тело массой m в воде будет иметь кажущуюся массу m1, а разность m — m1 будет равна массе вытесненной этим телом воды. В другой жидкости тело будет иметь кажущуюся массу m2, а разность m - m2 будет равна массе вытесненной жидкости. При использовании гидростатических весов Мора-Вестфаля, прокалиброванных с учетом определенного объема стеклянного поплавка, результат определения плотности не нужно вычислять по формуле; его сразу отсчитывают по взятому разновесу для достижения равновесия весов. На одном плече коромысла жестко укреплен постоянный противовес 3 с указателем 6 и шкалой 8, а на другом, при помощи серьги 4, к грузоприемной призме подвешен на тонкой металлической проволоке поплавок 5 с впаянным в него термометром. Плечо коромысла, несущее грузоподъемную призму, разделено на 10 равных частей углубленными нарезами, на которые навешивают специальные гири-рейтеры. Для наливания испытуемой жидкости к весам прилагается специальный стеклянный цилиндр Набор разновесов состоит из нескольких рейтеров: Определение плотности производят на проверенных весах. Для этого металлические части весов тщательно протирают, а поплавок и проволоку промывают этиловым спиртом и диэтиловым эфиром и просушивают продуванием воздуха. После этого, не касаясь поплавка и проволоки руками, пинцетом подвешивают их на крючок коромысла весов. С помощью установочного винта 7 колонку с коромыслом устанавливают в равновесие. Колонка при этом должна быть установлена строго вертикально. При опускании поплавка в воду нужно следить за тем, чтобы он находился в середине цилиндра, а не прикасался к стенке. При этом равновесие весов нарушится и плечо коромысла с поплавком поднимется. Для восстановления равновесия навешивают на е деление коромысла на крючок гирю-единицу. Если равновесие не наступает, то коромысло приводят в равновесие с помощью самой маленькой гири, навешивая ее на 1-е, 2-е, 3-е или 4-е деление, если гиря-единица несколько легче, чем нужно; если гиря-единица несколько тяжелее, чем нужно, то ее навешивают на 9-е деление, а самую маленькую - на 9-е, 8-е, 7-е или 6-е деление. После проверки весов поплавок и цилиндр высушивают. В чистый сухой цилиндр осторожно наливают испытуемую жидкость, пока в нее не погрузится поплавок и около 15 мм проволоки, на которую он подвешен. При этом равновесие весов нарушится и плечо с поплавком поднимется. На коромысло постепенно навешивают гири, начиная с самой крупной, пока не наступит равновесие. Температуру жидкости измеряют или по термометру, впаянному в поплавок, или дополнительным термометром.
Список использованной литературы В данном курсовом проекте будут рассмотрены основные сведения о понятии плотности, об измерении плотности, методы и приборы, измеряющие плотность, их устройство, принцип действия, технические данные. Производственный контроль плотности веществ актуален для многих производств. Плотность любого материала, независимо от агрегатного состояния, одна из основных физических характеристик. Плотностью однородного вещества называется физическая величина, определяемая массой вещества в единице объема. Из формулы определения плотности. L — размерность длины. Следовательно, эта величина является безразмерной. В качестве условного вещества для определения плотности жидких и твердых веществ обычно принимают дистиллированную воду. При таком условии относительную плотность обозначают. Следовательно, относительная плотность морской воды обозначается так: Плотность различных веществ колеблется в весьма широких пределах. Ареометры постоянной массы по своему назначению делятся на две группы:. Стержень выполнен в виде тонкостенной цилиндрической трубки круглого сечения с запаянным концом. Существуют также ареометры с обособленной балластной камерой, которая соединена с нижней частью корпуса рисунок 2. Цена деления шкалы устанавливается числовыми значениями следующего ряда:. Допускаемая погрешность показаний рабочих ареометров не превышает цены деления шкалы. Нефтеденсиметры изготовляют двух типов оба со встроенным термометром:. Верхняя часть стержня расширена, и в ней помещена бумажная полоска с термометрической шкалой. Денсиметры для морской воды см. Цена деления шкалы в единицах относительной плотности 0, Длина денсиметра мм. Малый, набор состоит из трех а, б, в или г, д, е или двух в, г денсиметров. Аккумуляторные денсиметры выпускают двух типов:. Денсиметры АК выпускают поштучно или наборами двух назначений:. В тот момент, когда выталкивающая сила становится равной весу всего ареометра, наступает состояние равновесия. Плотность водно-спиртовых растворов увеличивается по мере уменьшения крепости раствора, поэтому на шкале спиртомера числа возрастают снизу вверх. Когда ареометр погружен в жидкость, ее поверхность в месте соприкосновения со стержнем ареометра несколько искривляется; вокруг стержня образуется так называемый мениск рисунок 2. Рассмотрим несколько молекул жидкости, лежащих в различных слоях. В ином положении оказываются молекулы, лежащие в поверхностном слое, толщина которого меньше радиуса молекулярного действия. Это давление, называемое молекулярным давлением, направлено перпендикулярно к поверхности. Сила поверхностного натяжения, действующая в данной точке линии, взятой на поверхности жидкости, расположена в плоскости, касательной к поверхности в этой точке, и перпендикулярна к указанной линии. Примесь растворимых в жидкости веществ снижает поверхностное натяжение; вследствие повышения температуры поверхностное натяжение уменьшается. Рассмотрим силы, приложенные к молекуле А жидкости на поверхности у стенки сосуда рисунок 2. Пренебрегая весьма незначительными силами притяжения со стороны молекул воздуха, устанавливаем, что на молекулу А действуют две силы: В зависимости от сооотношения сил Р и Q их равнодействующая R может быть направлена либо в сторону стенки сосуда рисунок 2. Так как равновесие жидкости наступает тогда, когда в каждой точке поверхности равнодействующая всех сил в этой точке направлена перпендикулярно к поверхности, то у стенки сосуда поверхность жидкости изгибается, поднимаясь над общим горизонтальным уровнем рисунок 2. Искривленная поверхность жидкости и называется мениском. Вогнутый мениск рисунок 2. Когда жидкость смачивает твердое тело, она пристает к нему. Капля такой жидкости расплывается по поверхности тела; твердое тело, опущенное в жидкость, а затем вынутое из нее, оказывается покрытым тонким слоем жидкости. Несмачивающая жидкость не пристает к твердому телу: В случае смачивания жидкостью стенок сосуда краевой угол острый рисунок 2. Чем лучше смачиваемость, тем меньше краевой угол. Так как это свойство жидкостей обусловлено поверхностным натяжением, то и все явления, связанные с поверхностным натяжением, называются капиллярными. Если жидкость не смачивает стенки трубки, то уровень ее в трубке будет стоять ниже, чем в широком сосуде, на величину, определяемую по формуле 2. Величина не зависит от радиуса капилляра и определяется молекулярной природой жидкости, в связи с чем называется капиллярной постоянной. Для получения капиллярной постоянной, выраженной в квадратных миллиметрах, необходимо умножить на значение, найденное по формуле 2. Капиллярная постоянная с повышением температуры уменьшается; исключение составляют растворы глицерина в воде: Рассмотренные выше капиллярные явления приобретают особенное значение при ареометрических измерениях. Вокруг стержня ареометра, плавающего в жидкости, поверхность искривляется и образуется вогнутый мениск, так как большинство жидкостей смачивает стекло. Мениск как бы прилипает к стержню ареометра, увеличивая его массу, отчего ареометр погружается в жидкость на большую глубину; здесь и далее объем жидкости между мениском и горизонтальной плоскостью, касательной к нему, условно именуется мениском. Обозначая массу мениска через m , получаем следующее уравнение равновесия:. После подстановки значения а из формулы 2. Отсюда следует, что в жидкости с большей капиллярной постоянной из-за большего погружения ареометр будет показывать меньшую, чем следует, плотность, так как значения плотности на шкале ареометра растут сверху вниз. S — площадь поперечного сечения стержня;. L — длина окружности сечения стержня;. D — плотность воздуха;. Условие равновесия ареометра можно выразить так:. Для этого должны быть соблюдены следующие условия:. Для выполнения первого условия ареометру придают форму, симметричную относительно вертикальной оси. Для соблюдения второго условия нижнюю часть корпуса ареометра заполняют балластом. У ареометра со шкалой, охватывающей большой интервал плотностей, если его корпус выполнить цилиндрическим см. Введем некоторые дополнительные обозначения:. Пренебрегая в уравнении 2. Перенеся вправо второй член левой части каждого уравнения и приравняв затем правую часть первого уравнения поочередно правым частям второго и третьего уравнений, получим. Почленное деление первого уравнения на второе дает. Так как для каждого данного ареометра множитель. Тогда формула для расчета шкалы примет вид. Шкалу строят вне зависимости от таких величин, как масса ареометра, объем его корпуса, диаметр стержня. Этим и объясняется большое разнообразие типов ареометров. Для определения действительной плотности второй жидкости составим уравнения равновесия ареометра в обеих жидкостях температура предполагается равной нормальной для данного ареометра:. В обоих уравнениях l одно и то же, так как глубина погружения ареометра в жидкости одинакова по условию. Пренебрежем членами D и D 2 ввиду их малости в сравнении с. Второе слагаемое, представляющее собой интересующую нас поправку на капиллярность, в общем виде выражается как. М — масса ареометра в воздухе, г. Как видно из уравнения 2. Температуру, при которой наносится шкала ареометра, принято называть нормальной температурой данного ареометра. В этом случае температура жидкости не имеет значения. Если же нормальная температура двух сличаемых ареометров различна, то поправка на температуру становится индивидуальной для каждого ареометра и ее приходится учитывать. Как видим, температура жидкости и в этом случае не оказывает влияния; имеет значение лишь различие в нормальных температурах ареометров. Испытуемую жидкость наливают в стеклянный цилиндр, внутренний диаметр которого превышает диаметр корпуса ареометра не менее чем вдвое, а высота несколько превышает длину ареометра. Цилиндр перед заполнением жидкостью промывают теплой водой, насухо вытирают чистым полотенцем и споласкивают испытуемой жидкостью. Для того чтобы жидкость не вспенивалась при заполнении цилиндра, струю жидкости направляют на стенки цилиндра, а не на дно, или же наливают жидкость по стеклянной палочке. Если пена все же образовалась, ее необходимо удалить фильтровальной бумагой. Для удаления пены маловязкой жидкости часто оказывается достаточным хлопнуть ладонью по верху цилиндра. Перед погружением клеемера в испытуемый клеевой раствор необходимо удалить пленку с поверхности раствора. Если в жидкости все же появились пузырьки воздуха, то к измерению можно приступать лишь после того, как они удалены. Если ареометр отпустить преждевременно, то он начнет быстро погружаться в жидкость, может удариться о дно цилиндра и разбиться. Ареометр следует выдержать в жидкости 3—4 мин, чтобы уравнялись их температуры. После полного успокоения ареометра снимают отсчет показания по шкале. Для этого необходимо смотреть на поверхность жидкости снизу вверх так, чтобы основание мениска имело форму вытянутого эллипса, а затем поднимать голову до тех пор, пока эллипс, постепенно суживаясь, не обратится в четкую прямую линию, пересекающую шкалу. У ареометров, предназначенных для непрозрачных мутных жидкостей, показание отсчитывают по верхнему краю мениска, о чем на шкале имеется соответствующая надпись. В этом случае глаза наблюдателя должны находиться немного выше уровня жидкости. Округленное таким образом значение видимой части деления выражают в единицах плотности, исходя из цены деления шкалы. Спиртомеры и применяемые с ними термометры по окончании измерений только протирают полотенцем. При применении денсиметра плотность жидкости по его шкале определяют для той температуры, которую имеет в данный момент жидкость. D — средняя плотность воздуха во время взвешивания тела в воздухе и в жидкости;. D m — плотность материала, из которого изготовлены гири;. Учитывая действие выталкивающих сил, приложенных к телу и к гирям, уравнения равновесия весов при взвешивании тела сначала в воздухе при температуре t 1 , а затем в жидкости при температуре t можно записать в следующем виде:. Заменяя v l и v 2 соответственно на и и учитывая, что. Вычтем из первого уравнения 3. Из первого уравнения 3. При весьма точных измерениях плотность воздуха, входящую в выражения 3. P — барометрическое давление, мм рт. Для определения плотности жидкости данным методом в этой жидкости взвешивают какое-либо тело, масса и объем которого известны. Подставив в выражение 3. Объем поплавка, входящий в выражение 3. Для получения выражения, аналогичного 3. Весы оснащаются простейшим дополнительным устройством, показанным на рисунке 3. При взвешивании в жидкости тело прикрепляют на проволоке к крючку подвеса весов. Проволока должна быть очень тонкой и прямой, чтобы уменьшить влияние поверхностного натяжения жидкости. При гидростатическом взвешивании необходимо поддерживать постоянную температуру жидкости. Для изоляции от воздействия окружающих предметов на весы их целесообразно устанавливать не на столе, а на лабораторном шкафу с дверками, помещая в шкаф сосуд с жидкостью. Проволоку, на которой подвешивают тело поплавок , также следует промыть и просушить. Платиновую проволоку необходимо прокалить. Для исключения влияния неравноплечности весов пользуются способом взвешивания на одном плече. Это значение используют для вычисления плотности по формуле 3. Аналогичным способом находят разности m 1 — m 3 и m 1 — m 2 , входящие в выражения 3. Как правило, температуру измеряют до и после каждого взвешивания, принимая в расчет среднее из этих значений. Основное из них связано с возможностью обеспечить лучшее термостатирование и более точное измерение температуры жидкости термометр все время находится в испытуемой жидкости, причем частое перемешивание ее позволяет исключить образование слоев с разной температурой. В сравнении с пикнометрическим способом гидростатическое взвешивание характеризуется простотой и быстротой выполнения измерений. В то же время гидростатическое взвешивание по ряду причин точности и др. К числу отрицательных сторон этого способа относится и то, что для измерений требуется значительное количество жидкости. Внутри стойки помещен выдвижной стержень 18, фиксируемый в требуемом положении рукояткой В правую часть коромысла заделано полотно 13, на котором нанесена шкала из 10 равных делений. Начало шкалы совпадает с рабочим ребром опорной призмы коромысла, конец — с рабочим ребром грузоприемной призмы, к которой подвешена серьга. В набор гирь-рейтеров входят пять гирь — две большие и три малые. Стакан и подставку крепят на боковых стенках футляра. Основные технические характеристики весов ВГ Гири-рейтеры к гидростатическим весам могут иметь также форму, показанную на рисунке 3. Рабочее ребро каждой призмы обращено вверх. Такое коромысло обеспечивает более стабильные показания весов. Известны конструкции весов, у которых термометр впаян в тело поплавка. Верхняя чашка изготовляется из латуни и имеет крючок, к которому подвешивается нижняя чашка. Действие гидростатических весов основано на законе Архимеда. При этом нарушается равновесие коромысла. При отсчете показаний весов учитывают условную массу гирь и их положение на коромысле. Показание гидростатических весов дает только приближенное значение плотности. Поэтому при измерении плотности в отсчитанное показание n весов следует ввести соответствующие поправки. Выведем уравнение, устанавливающее связь между плотностью испытуемой жидкости и показанием гидростатических весов. Уравнение равновесия коромысла с поплавком в воздухе рисунок 3. В месте соприкосновения проволоки поплавка с поверхностью воды, в которую он погружен, образуется мениск, масса которого согласно формуле 2. Для случая погружения поплавка в жидкость легче воды рисунок 3. После соответствующих преобразований, решая совместно уравнения 3. Приравняв правые части уравнений 3. Легко показать, что формула 3. Плотность жидкости измеряют при помощи гидростатических весов ВГ-2 в следующем порядке. Выдвинув нижнюю полку из футляра, снимают стойку весов и устанавливают ее на прочном и устойчивом столе. Стакан промывают ректификованным этиловым спиртом или бензином при работе с нефтепродуктами и вытирают сухим чистым полотенцем. Далее приступают к непосредственному измерению плотности жидкости. Подняв вверх стержень, наливают в стакан жидкость до имеющейся на нем круговой отметки и опускают стержень до отказа вниз. В жидкости и на поверхности поплавка и проволоки не должно быть пузырьков воздуха. Перемешав жидкость мешалкой, уравновешивают коромысло весов гирями-рейтерами. Гири подбирают следующим образом. Гири снимают с гиревой полки и навешивают на коромысло пинцетом; при этом необходимо следить за тем, чтобы не уронить их на стол и особенно в стакан. Закрепив коромысло изолиром, измеряют температуру жидкости и записывают показание весов. Искомую плотность жидкости подсчитывают по формуле 3. Для длительного хранения прибора его неокрашенные части кроме гири смазывают вазелином. Для измерения плотности твердого тела к серьге коромысла вместо поплавка подвешивают двойную чашку см. Измерение выполняют в два приема. Искомую плотность тела определяют по формуле 3. При осмотре весов удостоверяются в том, что весы в целом и отдельные их части соответствуют изложенным в инструкции требованиям, проверка выполнения которых может быть осуществлена без проведения измерений. Поверка гирь и поплавка. Перед поверкой весы устанавливают и подготовляют к работе. Стрелка указателя равновесия должна стоять против нуля шкалы. Погрешность взвешивания не должна превышать: N — номер надреза коромысла. Термометр поверяют в трех точках шкалы: Кроме того, на поплавок и термометр наносят оттиски поверочного клейма. Основные достоинства данного метода сводятся к следующему:. Пикнометры с меткой, нанесенной на вставной горловине рисунок 4. Метка на горле пикнометра соответствует его номинальной вместимости; до этой метки и заполняют пикнометр. Пикнометры с меткой, применяемые для жидкости рисунок 4. По требованию заказчика на расстоянии 1 мм выше и ниже основной метки наносят по одной дополнительной круговой метке, что упрощает пользование пикнометром. При измерении плотности сильно летучих жидкостей применяют U-образный капиллярный пикнометр, изображенный на рисунке 4. Пикнометр представляет собой трубку с капиллярным отверстием диаметром от 0,9 до 1,0 мм. Конец левого колена отогнут. Номинальная вместимость U-образного пикнометра, определяемая по нижней его части между нулевыми отметками, составляет 0,5; 1 и 3 см 3. Весьма удобен в работе пикнометр рисунок 4. Термометр позволяет вести непрерывные наблюдения за температурой жидкости. Работа с пикнометром значительно упрощается, если на его горловине нанесена шкала, которая позволяет быстрее и точнее определять объем жидкости в пикнометре. Он представляет собой U-образную трубку с оттянутыми и отогнутыми под прямым углом концами. Пикнометр заполняют жидкостью до края отверстия на одном конце и до метки на другом конце. По полученным данным подсчитывают плотность жидкости. Общая формула для определения плотности жидкости при помощи пикнометра, когда вода и жидкость имеют разную температуру, имеет вид. D M — плотность материала, из которого изготовлены гири;. D c — плотность стекла;. В ряде случаев при введении определенных условий формула 4. При измерении плотности твердого тела пикнометрическим методом также выполняют три взвешивания: Уравнения равновесия при указанных взвешиваниях запишутся следующим образом:. V 0 — вместимость пикнометра до заданного уровня;. V — объем испытуемого тела;. М — масса гирь, уравновешивающих тело в воздухе;. D — средняя плотность воздуха во время взвешиваний;. D м — плотность материала, из которого изготовлены гири. Уравнение равновесия, характеризующее взвешивание пустого пикнометра,. При пользовании пикнометром точность измерения плотности в значительной степени зависит от чистоты поверхности стекла внутри и снаружи прибора. Если пикнометр загрязнен маслом, то сначала следует промыть его бензином, а затем указанными жидкостями. Трубка сифона должна подходить близко ко дну пикнометра. Для стока жидкости между пикнометром и насосом включают колбу, в которую опущены трубки, соединенные с пикнометром и насосом; колба должна иметь сливной кран. Капиллярный пикнометр, показанный на рисунке 4. Точность поддержания температуры термостата определяется требуемой точностью измерений. Если пикнометр не оснащен термометром, то для контроля за температурой жидкости внутри пикнометра в термостат помещают небольшую колбу с термометром, наполненную той же жидкостью. За положением мениска следует наблюдать через лупу. Весьма малые количества воды удобно отбирать узкой полоской фильтровальной бумаги. Пикнометр, снабженный вместо одной метки шкалой, можно наполнять до любого положения мениска, если предварительно определена цена деления шкалы. Затем пикнометру дают возможность принять температуру окружающего воздуха, после чего взвешивают его на указанных выше весах. Как видно из формулы 4. В качестве вспомогательной жидкости обычно используют воду. В данном курсовом проекте были рассмотрены приборы и методы измерения плотности. Простейшим и наиболее распространенным является метод измерения плотности жидкости при помощи прибора, называемого ареометром. Таким образом, если ареометр постепенно опускать в жидкость, то он начнет плавать в ней тогда, когда уравняются вес ареометра и вес жидкости в объеме его погруженной части. Следовательно, глубина погружения плавающего ареометра зависит от плотности, что позволяет непосредственно определять эту плотность по шкале ареометра, градуированной соответствующим образом. Разность результатов обоих взвешиваний позволяет определить объем тела, а следовательно, и его плотность. Гидростатическое взвешивание производится либо на видоизмененных весах общего назначения, либо на гидростатических весах. Первое и второе взвешивания дают возможность найти вместимость пикнометра, а первое и третье — массу испытуемой жидкости в объеме пикнометра. По этим данным определяют плотность жидкости. Измерение массы, объема и плотности: Металлургия, — с. Большая российская энциклопедия, Измерения массы, плотности и вязкости. Главная Опубликовать работу О сайте. Сохрани ссылку на реферат в одной из сетей: Особенности шкалы 14 2. Из формулы определения плотности 1. Ареометры постоянной массы по своему назначению делятся на две группы: Цена деления шкалы устанавливается числовыми значениями следующего ряда: Нефтеденсиметры изготовляют двух типов оба со встроенным термометром: Аккумуляторные денсиметры выпускают двух типов: Денсиметры АК выпускают поштучно или наборами двух назначений: Обозначая массу мениска через m , получаем следующее уравнение равновесия: Условие равновесия ареометра можно выразить так: Для этого должны быть соблюдены следующие условия: Для определения действительной плотности второй жидкости составим уравнения равновесия ареометра в обеих жидкостях температура предполагается равной нормальной для данного ареометра: Учитывая действие выталкивающих сил, приложенных к телу и к гирям, уравнения равновесия весов при взвешивании тела сначала в воздухе при температуре t 1 , а затем в жидкости при температуре t можно записать в следующем виде: Основные достоинства данного метода сводятся к следующему: Общая формула для определения плотности жидкости при помощи пикнометра, когда вода и жидкость имеют разную температуру, имеет вид , 4. Уравнения равновесия при указанных взвешиваниях запишутся следующим образом: Заключение В данном курсовом проекте были рассмотрены приборы и методы измерения плотности. Список использованной литературы 1 Гаузнер С. Число приборов в наборе. От 0,—0, До 1,—1, Для определения плотности жидкости тяжелее воды. От 1,—1, До 1,—1, От 1,—1, До 1,—2, Для определения плотности жидкости легче воды. Водного раствора серной кислоты. Водного раствора азотной кислоты. Водного раствора соляной кислоты. Номинальная вместимость, см 3.
Москомприватбанк переименован в бинбанк кредитные карты
Смц псков прайс
Виды кластеров в экономике
Расписание автобусов станции 2
Общественные социальные нормы