Висока школа струковних студијаБеоградска политехника

Семинарски рад из метрологије ОДРЕЂИВАЊЕ ГУСТИНЕ ЧВРСТИХ ТЕЛА И ТЕЧНОСТИ

Професор: Зорица Илић Студент: Далмација Иван 256 /2011

Садржај

1. ГУСТИНА.......................................................................................... 32. ОДРЕЂИВАЊЕ ГУСТИНЕ ЧВРСТИХ ТЕЛА.............................. 33. ОДРЕЂИВАЊЕ ГУСТИНЕ ТЕЧНОСТИ ХИДРОМЕТРОМ....... 4

2

ОДРЕЂИВАЊЕ ГУСТИНЕ ЧВРСТИХ ТЕЛА И ТЕЧНОСТИ

1. ГУСТИНА

У случају хомогеног тела густина се дефинише као однос његове масе (m) и запремине (V):

Уколико тело није хомогено, горњом релацијом је представљена средња вредност густине нехомогеног тела. С обзиром да се запремина мења са температуром, очито је да и густина зависи од температуре. Ова чињеница је нарочито значајна у случају гасова, пошто је код њих промена запремине са температуром већа него у случају течних и чврстих тела, код којих је ова промена много мања. Пошто се у овој вежби одређује густина чврстих тела и течности, можемо сматрати, са задовољавајућом тачношћу, да је густина константна.

Густина је изведена физичка величина, чија је јединица у SI систему 1 kg по 1 m3. У пракси се често користи и јединица 1 g по 1 cm3, при чему важи:

2. ОДРЕЂИВАЊЕ ГУСТИНЕ ЧВРСТИХ ТЕЛА

Ради одређивања густине чврстих тела потребно је одредити масу и запремину тела. Нека је дато тело неправилног облика. Његова запремина се мери мензуром, тако што се у њу сипа вода и одреди ниво течности V1 (сл.6). По убацивању тела у течност, ниво се подиже на V2, па се на основу разлике у нивоима течности после и пре убацивања тела у течност може одредити и његова запремина по изразу:

Маса тела се мери директно, помоћу аналитичке ваге. По одређивању масе и запремине тела, његова густина се израчунава на основу формуле (2.1).

3

Сл.6.

3. ОДРЕЂИВАЊЕ ГУСТИНЕ ТЕЧНОСТИ ХИДРОМЕТРОМ

Хидрометар је састављен од две узане стаклене цеви (1,2), које се преко гумених црева спајају у једну (сл.7). На крају овог заједничког дела монтиран је медицински шприц којим се може направити довољан подпритисак у цевима (1,2). Стаклене цеви (1,2) су потопљене у судове са различитим течностима. У једном суду се налази течност познате густине (нпр. вода), а у другом, течност чија се густина одређује. Ако се створи подпритисак, извлачењем дела ваздуха, у стакленим цевима долази до подизања нивоа течности, како у једној тако и у другој цеви. Течности се заустављају на одређеном нивоу, када се изједначи спољни атмосферски притисак са збиром притисака у цеви и хидростатичког притиска стуба течности:

Први израз је за десну цев (2), у којој се налази течност познате густине (0), а други за цев (1) у којој се налази течност непознате густине (). На основу ове две једначине добија се формула помоћу које се одређује густина непознате течности:

4

где је 0 - густина воде.

Сл.7.

Упутство за мерење:1. У десну посуду сипати течност познате густине ( дестилована вода), скоро до врха посуде.2. У леву посуду сипати једну од течности чију густину одређујемо.3. Полако повући медицински шприц до половине његове укупне

запремине.4. Закочити шприц у том положају помоћу штипаљке.5. Очитати висину течности познате густине у десном стубу

h0, као и висину течности непознате густине у левом стубу h.

6. За сваку течност израчунати вредност h0/h.7. Добијене резултате приказати у табели:

5

Течност h0(mm) h(mm) h0/h (kg/m3) δ (kg/m3)

Етанол201 242 0.85537 855 7.663

7663

Раствор вода и со

235 196 1.19897 1198 11.203 11203

Раствор вода ишећер

236 201 1.1741 1174 10.806 10806

Ракија(вињак)216 213 1.01408 1014

9.454 9454

8. Релативна грешка мерења је дата изразом:

, где је h0=1mm и h=1mm.

а апсолутна:

Резултате мерења представити у облику:

.

Дакле : = (16964 ± 11203) kg/m3

6