Теория работы и описание приборов

Плотностью вещества называется масса тела, заключённая в единице объёма

(1)

Определение массы тела производится путём взвешивания его на весах. Непосредственное определение объёма тела возможно только для тел правильной геометрической формы. Для определения объёма тел, ограниченных сложной поверхностью и сыпучих тел используется закон Архимеда, согласно которому тело, погружённое в жидкость или газ, испытывает выталкивающую силу, равную весу жидкости или газа в объёме погружённой части тела.

Для этого опытным путём определяют массу воды, вытесненную данным телом, и, найдя плотность воды при данной температуре из таблицы, вычисляют объём вытесненной воды, что соответствует объёму тела.

Описание прибора

Пикнометр представляет собой сосуд определённого неизменного объёма. Применяемый в настоящей работе пикнометр представляет собой стеклянную колбочку с узким высоким горлом, имеющим метку. Жидкость, наливаемая в пикнометр, должна устанавливаться на уровне метки.

Рис. 8

Пикнометр

Упражнение 1

Определение плотности твёрдого тела при помощи пикнометра

Приборы и принадлежности: технические или электронные весы, разновес, пикнометр, дробь или другое измельчённое тело, сосуд с дистиллированной водой, фильтровальная бумага, комнатный термометр.

Порядок выполнения работы

1. Определяют массу m возможно большего количества кусочков исследуемого твёрдого тела.

2. Наполнив пикнометр дистиллированной водой комнатной температуры до метки, определяют массу пикнометра с водой M.

3. Высыпают кусочки твёрдого тела в пикнометр с водой, отбирают излишек воды с помощью фильтровальной бумаги (уровень воды снова должен совпасть с меткой на горлышке пикнометра) и определяют массу пикнометра с остатком воды и твёрдым телом M₀.

4. Определяют температуру t воздуха по комнатному термометру.

5. Вычисляют массу вытесненной телом воды

(1)

6. Определяют объем тела, равный объему вытесненной телом воды.

где r₀ – плотность воды при температуре t.

7. Зная массу и объём твёрдого тела, вычисляют его плотность по формуле

(2)

Результаты измерений и вычислений заносят в таблицу.

Таблица