Wyznaczanie gęstości cieczy za pomocÄ rurek Harrego

WYZNACZANIE GĘSTOŚCI CIECZY ZA POMOCĄRUREK HARREGO I AREOMETRU.Cel ćwiczenia:Wyznaczenie gęstości cieczy.Spis przyrządów: Rurki Harrego, cylindry miarowe, pompka ssąca(gruszka), katetometr.Areometr, cylindry.Zagadnienia:1. Ciężar, masa, ciężar właściwy i gęstość ciał.2. Wpływ temperatury i ciśnienia na gęstość ciał.3. Prawo Archimedesa. Pływanie ciał.4. Ciśnienie. Naczynia połączone5. Waga Mohra. Moment siły.6. Metody wyznaczania gęstości.7. Przebieg ćwiczenia i sposób opracowania wyników.Literatura:1. A. Piekara, Mechanika ogólna.2. T. Dryński, Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki.3. A. Zawadzki, H. Hofmokl, Laboratorium fizyczne.4. Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki cz. I, pod red . B. Oleś i M. Duraj.Politechnika Krakowska, Kraków 2000.Rurki Harrego 1

WYZNACZANIE GĘSTOŚCI CIECZY ZA POMOCĄRUREK HARREGO I AREOMETRU.Wykonanie ćwiczenia:A. Wyznaczanie gęstości cieczy za pomocą rurek Harrego.a – naczynie z badaną cieczą; b – naczynie z wodą;c – naczynia połączone; d – zawór; e – wyjście do pompki ssącej.Rys. 1 Rurki Harrego1. Nalać do cylindrów wodę i badaną ciecz (po ok. 100 ml) i zanurzyćw cieczach końce rurek.2. Ustawić katetometr w pionie, posługując się śrubami regulacyjnymiznajdującymi się w podstawie. Katetometr nie powinien znajdować sięzbyt daleko od rurek.3. Otworzyć zawór d (Rys. 1) i przy delikatnym naciśnięciu gruszkiprzepompować powietrze a następnie zamknąć kranik.Rurki Harrego 2

4. Przesuwając odpowiednio lunetkę katetometru wyznaczyć:położenie poziomu wody w rurce - h 1wpołożenie poziomu wody w cylindrze - h 2wpołożenie badanej cieczy w rurce - h 1cpołożenie poziomu badanej cieczy w cylindrze - h 2c5. Obliczyć wysokość słupa wody: h 1w - h 2wi wysokość słupa badanej cieczy: h 1c - h 2c6. Powtórzyć pomiary kilka razy (punkt 3-5) zmieniając ciśnienie p 0w rurce poprzez odpowiednie naciśnięcie gruszki.7. Analogiczne pomiary wykonać dla innych badanych cieczy.8. Dla każdej serii pomiarów obliczyć ρ c i ∆ρ c oraz porównać względneniepewności pomiarowe w zależności od p 0 lub h w .9. Obliczoną wartość ρ c porównać z wartością zmierzoną za pomocąareometru.TABELA IWyznaczanie gęstości cieczy za pomocą rurek Harrego.Temperatura otoczenia równa temperaturze badanych cieczy : t =Gęstość wody w temperaturze otoczenia : ρ w,t =p w - ciśnienie hydrostatyczne wody;p c - ciśnienie hydrostatyczne badanej cieczy;∆h - oznacza różnicę między poziomami cieczy;NazwacieczyNrSeriih w [m]h c[m]h 1w h 2w ∆h h 1c h 2c ∆hp w [Pa] p c [Pa] ρ c [kg/m 3 ]Rurki Harrego 3

C. Wyznaczanie gęstości cieczy za pomocą areometru.1. Nalać badaną ciecz do wąskiego wysokiego cylindra ustawionegopionowo.2. Zanurzyć w niej areometr usuwając pęcherzyki powietrza. Areometrnie powinien dotykać ścianek cylindra.3. Odczytać gęstość cieczy na skali. Poziom powierzchni cieczy na skaliaerometru wyznacza jej gęstość. W używanych w ćwiczeniu⎡ g ⎤areometrach skala podana jest w dla cieczy o temperaturze3 ⎢⎣ cm ⎥⎦20 o C.Rurki Harrego 4