Тема 1.2 Вимірювання густини

Поняття густини. Одиниці вимірювання. Залежність густини речовини від температури.

Класифікація методів вимірювання густини. Аерометричний метод вимірювання густини. Метод гідростатичного зважування для визначення густини рідини; пікнометричний метод, метрологічні характеристики ЗВ густини, їх будова та принцип дії.

Методи та засоби повірки скляних ареометрів.

Методичні вказівки

Приступаючи до вивчення зазначеного розділу, студенту-заочнику рекомендується повторити по підручнику «Фізика» розділи, що включають визначення густини речовин, одиниці вимірювань густини. Після цього варто перейти до вивчення питань про перерахування густини з однієї одиниці в іншу, про залежності густини рідини від температури й про введення температурних поправок, залежності густини від атмосферного тиску. Особливу увагу варто приділити вивченню основних методів вимірювання густини рідин.

Для кращого засвоєння матеріалу вирішіть завдання, умови яких приведені в розділі «Питання для самоперевірки».

При розгляді аерометричного методу вимірювання густини насамперед вивчить класифікацію скляних ареометрів, з також їх будову і принцип вимірювання густини за допомогою ареометрів.

Після цього необхідно вивести основне рівняння рівноваги ареометра в рідині, а потім вивчати основи розрахунку розмірів ареометра та його шкали.

Вивчивши питання про вплив меніска на покази ареометра, варто вивести рівняння рівноваги ареометра з урахуванням маси меніску.

Потім ознайомитися із будовою металевого спиртометра 1-го й 2-го розрядів і робочих.

Ознайомившись із обладнанням ареометричної лабораторії й матеріалами, які використовують для повірки ареометрів, студент-заочник повинен провести повірку хоча б одного денсиметра або спиртометра, тому що без проведення практичної повірки неможливо засвоїти особливості користування приладами.

При вивченні повірки треба особливу увагу звернути на розрахунок повірочних сумішей і на визначення похибок ареометрів, що повіряють.

Вивчення методу гідростатичного зважування варто починати з ознайомлення із принципами, покладеними в основу вагового способу визначення густини речовин, їх перевагами і недоліками.

При вивченні потрібно звернути увагу на те, як можна виконувати гідростатичне зважування, застосовуючи лабораторні ваги загального призначення.

Особливу увагу зверніть на конструкцію, правила користування й повірку спеціальних гідростатичних ваг безменного типу.

Приступаючи до вивчення пікнометричного методу вимірювання густини, студент-заочник повинен насамперед ознайомиться з перевагами та областю застосування пікнометричного способу визначення густини.

Спочатку необхідно вивчити будову різних типів пікнометрів і тільки після ознайомлення із будовою пікнометрів приступити до вивчення методів визначення густини рідини і твердих тіл.

Вивчення теми необхідно закінчити ознайомленням із правилами користування пікнометрами і розрахунками густини.

Для кращого засвоєння матеріалу студентові необхідно самостійно визначити густину за допомогою пікнометра.

Питання для самоперевірки:

1 Що називається густиною, відносною густиною, питомою вагою й концентрацією розчинів?

2 Як залежить густина рідини від температури й тиску?

3 Назвіть основні методи вимірювання густини і їхнє призначення.

4 Що такий поверхневий натяг рідини і як спрямована сила поверхневого натягу?

5 Вирішіть наступні завдання:

Завдання №1

Відносна густини рідини =1,0150. Чому дорівнює густина цієї рідини відносно густини дистильованої води при температурі 4°С? Відповідь: 1,0137.

Задача №2

Відносна густина рідини при температурі 20°С. по відношенню до густини води при 17,5°С =0,974.

Визначити густину , виражену в г/см³ Відповідь: 0,9727 г/см³

6 Класифікуйте скляні ареометри.

7 На якому законі заснований принцип дії ареометра і як залежить глибина занурення ареометра в рідині від густини цієї рідини?

8 У яких рідинах повіряються ареометри різних типів?

9 Який порядок повірки ареометрів?

10 Як вимірюють густину твердих тіл і рідини методом гідростатичного зважування?

11 На якому принципі заснована дія гідростатичних ваг безменного типу?

12 Як лаштовані пікнометри?

13 Як вимірюють густину рідини пікнометричним методом?

14 Які переваги пікнометричного методу вимірювання густини в порівнянні з методом гідростатичного зважування.

Література:

[5] с. 393-415§§146-150;

[5] с.415-461 §§ I5I-I62; МИ 1914-88. Ареометры стекляные. Методы и средства поверки.перевірки. ГОСТ 8.428-81. Ареометры. Значения коэфициентов поверхностного натяжения гидкостей.

[5] с.462-480,§§163-168

[5] с.481-491,§§169-172