Плотность двух несмешивающихся жидкостей в u образном сосуде

Плотность воды

Достаточно знать, что плотность воды 1000 кг/м^3. Как и у всех материалов, плотность воды зависит от температуры. Вода является исключением, хотя и не главным. Общее правило состоит в том, что плотность воды уменьшается с повышением температуры. Однако вода ведет себя по-разному в диапазоне от 0 до 4 градусов по Цельсию.
Когда вода доводится до комнатной температуры, она становится плотной. При температуре 4 градуса по Цельсию вода достигает наибольшей плотности

Почему это важно? Зимой озерам трудно полностью замерзнуть. Поскольку вода при температуре 4°C самая теплая, она опускается на дно

Вода температурой 4 градуса по Цельсию является самой холодной и остается на поверхности озера, превращаясь в лед. Это явление в сочетании с низкой теплопроводностью льда помогает сохранять дно озера замороженным, чтобы рыба могла выжить. По мнению ученых, именно этот принцип помог зародиться жизни на Земле. У жизни не было бы шансов, если бы вода замерзала со дна.
На плотность воды могут влиять и другие факторы. Это зависит от того, водопроводная это вода, пресная или соленая вода. Каждая растворенная в воде частица может влиять на ее плотность.

Атмосферное давление

Атмосфера — воздушная оболочка Земли. Она существует благодаря земному притяжению и беспорядочному движению молекул в газообразном состоянии. В состав атмосферы входят азот, кислород и другие газы. Атмосфера не имеет четкой границы, а плотность воздуха уменьшается с высотой.

Определение

Атмосферное давление — давление «воздушного океана», которое также уменьшается с высотой.

Ртутный барометр

Определение

Ртутный барометр — прибор для определения атмосферного давления, созданный Торричелли. Состоит из стеклянной трубки, запаянной с одного конца, длиной 1 м, заполненной ртутью, а также из широкого сосуда, в который выливается ртуть после поворота трубки.

По свойству сообщающихся сосудов:

pатм = pртути (мм рт. ст.).

Формула для определения атмосферного давления (в паскалях):

pатм = pртgh

pатм — атмосферное давление, pрт — плотность ртути (13600 кг/м3), g — ускорение свободного падения (9,8 м/с2 или округленно — 10 м/с2), h — высота ртутного столба (м).

Дополнительные единицы измерения атмосферного давления:

1 мм рт. ст. = 133 Па

1 атм (атмосфера) = 105 Па

Нормальное атмосферное давление равно: p0 = 105 Па.

Пример №3. С какой силой давит воздух на поверхность письменного стола, длина которого 120 см, ширина — 60 см, если атмосферное давление равно 100 кПа?

Сила давления есть произведение давления на площадь. Поэтому:

F = pS = pab = 105∙1,2∙0,6 = 72 кН.

Задание EF18172 В широкую U-образную трубку, расположенную вертикально, налиты жидкости плотностью ρ1 и ρ2 (см. рисунок). Жидкости не смешиваются. На рисунке b = 15 см, h = 30 см, H = 35 см. Отношение плотности ρ1 к плотности ρ2 равно …

Ответ:

а) 0,67

б) 0,75

в) 0,86

г) 1,33

Алгоритм решения

1.Записать исходные данные.

2.Записать условие равновесия неоднородных жидкостей в сообщающихся сосудах.

3.Выполнить решение задачи в общем виде.

4.Вычислить искомую величину, подставив известные значения.

Решение

Запишем исходные данные:

• Уровень жидкости в левом колене: H = 35 см.

• Уровень жидкости в правом колене: h = 30 см.

• Высота столба более плотной жидкости в левом колене: b = 15 см.

Внимание! В данном случае переводить единицы в СИ необязательно, так как на величину отношения они никак не повлияют. Запишем условие равновесия

Давление на уровне b в обоих коленах должно быть одинаковое. Поэтому:

Запишем условие равновесия. Давление на уровне b в обоих коленах должно быть одинаковое. Поэтому:

ρ1g(H – b) = ρ2g(h – b)

Отсюда:

ρ1ρ2=g(h−b)g(H−b)=h−bH−b=30−1535−15=1520=0,75

Ответ: б

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF22683 В комнате находится открытая сверху U-образная трубка, в которую налита ртуть (рис. а). Левое колено трубки плотно закрывают пробкой (рис. б), после чего температура в комнате увеличивается. Что произойдёт с уровнями ртути в коленах трубки? Атмосферное давление считать неизменным. Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения.

Алгоритм решения

1. Установить, что изменится после того, как одно колено сосуда будет закупорено.
2. Установить, что изменится после того, как температура воздуха увеличится.

Решение

Изначально давление, оказываемое атмосферой на поверхность ртути в обоих коленах, равно. Это следует из закона Паскаля и условия равновесия. Когда одно колено сообщающихся сосудов будет закупорено, сначала давление под пробкой будет равно атмосферному давлению. Но при изменении прочих условий уровень жидкостей в коленах не будет одинаков. Это связано с изменением давления, оказываемого на поверхности жидкостей в закупоренном и открытом коленах.

Если же увеличить температуру воздуха, то воздух под пробкой тоже нагреется. От этого его объем увеличится, что приведет к росту давления, которое окажется больше атмосферного на величину, равную ∆p = ρвg∆h. Суммарное давление, оказываемое со стороны закупоренного колена, будет равно сумме атмосферного давления и давления ∆p: pз = pатм + ρвg∆h. Со стороны открытого колена по-прежнему будет оказываться атмосферное давление: pо = pатм. Поэтому избыточное давление под пробкой начнет выталкивать часть ртути из левого колена в правое до тех пор, пока не наступит равновесие. При условии, что диаметр трубок одинаковый, это произойдет тогда, когда уровень ртути в открытой трубке увеличится на высоту ∆h — на ту высоту, на которую понизится уровень ртути в закупоренной трубке.

Ответ: уровень ртути в закрытом колене понизится, а в открытом — понизится.

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Самые плотные материалы на Земле

Большую часть массы обычных атомов составляют нуклоны (протоны и нуклоны). Это означает, что на плотность обычной материи будет влиять то, насколько плотно мы можем ее упаковать, а также зависит от их внутренней атомной структуры. Металлический осмий является самым плотным материалом на Земле. Однако она намного менее плотная, чем плотность экзотических астрономических объектов, таких как нейтронные звезды и белые карлики.
Список самых плотных материалов:
Осмий — 22,6 х 10^3 кг/м^3
Иридий — 22,4 х 10^3 кг/м^3
Платина — 21,5 х 10^3 кг/м^3
Рений – 21,0 х 10^3 кг/м^3
Плутоний — 19,8 х 10^3 кг/м^3
Золото — 19,3 х 10^3 кг/м^3
Вольфрам — 19,3 х 10^3 кг/м^3
Уран — 18,8 х 10^3 кг/м^3
Тантал — 16,6 х 10^3 кг/м^3
Ртуть — 13,6 х 10^3 кг/м^3
Родий — 12,4 х 10^3 кг/м^3
Торий — 11,7 х 10^3 кг/м^3
Свинец — 11,3 х 10^3 кг/м^3
Серебро — 10,5 х 10^3 кг/м^3
Следует отметить, что плутоний, искусственный изотоп, производится из урана и ядерных реакций. Однако ученые обнаружили следовые количества встречающегося в природе плутония.
Хассий, если мы включаем промышленные элементы, является самым плотным. Хассий — это химический элемент с символом Hs и атомным номером 108. Это радиоактивный синтетический элемент, впервые синтезированный в Хассе, Германия. Самый длинный известный стабильный изотоп 269Hs имеет период полураспада примерно 9,7 секунды. Его плотность оценивается в 40,7 x 10 ^ 3 кг / м ^ 3. Плотность хассия обусловлена его высоким атомным весом и существенным уменьшением ионных радиусов элементов ряда лантаноидов. Это известно как сокращение актинидов и сокращение лантаноидов.
Мейтнерий, элемент 109, названный в честь физика Лизы Мейтнер, следует за хассием по плотности. Его расчетная плотность составляет 37,4 x 10 ^ 3 кг / м ^ 3.

Литровые измерения

Вода была изначально взята за эталон массы в состоянии тающего льда. После этого определения менялись, и образцом одного килограмма стала вода при температуре наибольшей плотности и нормальном состоянии атмосферного явления. Из этого следует, что вещество, в данном случае вода, даже в емкости 1 литр может иметь разный вес. Поэтому при вопросе, сколько в 1 литре килограмм, следует уточнять еще и атмосферное давление, и температуру воды. И опять же, когда речь идет не о воде, вес одного литра будет значительно разнится. Так, самая тяжелая жидкость в естественном состоянии — ртуть — более чем в тринадцать раз тяжелее воды. А, например, растительное масло легче воды, и, если влить масло в воду, на поверхности образуется масляная пленка. С учетом того, что один литр соответствует одному кубическому дециметру, литрами можно измерять не только жидкие вещества, но и твердые. Самое твердое известное вещество — осмий — в 23 раза тяжелее воды, а лёд, который образуется при замерзании воды, имеет меньшую плотность, поэтому и находится на поверхности воды. Сколько килограмм в 1 литре, зависит от того, что мы измеряем.

Агрегатные состояния

Из всех веществ, существующих на Земле, только вода может иметь три принципиально разных агрегатных состояния: жидкое, газообразное и твердое. Благодаря трём агрегатным состояниям происходит круговорот воды в природе и жизнь на Земле. Рассмотрим подробнее каждое агрегатное состояние.

1. Жидкое (вода). В нормальных условиях вода является жидкостью. Образует мировой океан, реки, ручьи и т.д.
2. Газообразное (водяной пар) — это бесцветный газ, не имеет вкуса и запаха. Испаряется с поверхности океанов, рек, болот, почвы, растений и поступает в воздух или образуется путём кипения жидкой воды или сублимации из льда. Сублимация — переход вещества из твёрдого состояния сразу в газообразное, минуя стадию плавления (перехода в жидкое состояние).
3. Твердое (лёд). При температуре от нуля и ниже вода превращается в лёд. В холодное время года он сковывает реки и лужи, выпадает в виде осадков: снежинок, града, инея, образует ледяные облака. Встречается в виде ледников и айсбергов.

Строение в различных агрегатных состояниях

Жидкая вода, лёд и водяной пар имеют один и тот же состав, но разные состояния.

Рассмотрим строение молекулы на изображении.

Многочисленные исследования ученых подтверждают, что по структуре вода и лед близки друг к другу. Структура льда – это решетчатый каркас. Структура воды зависит от содержания разных веществ, которые в ней растворяются, а также от нерастворимых соединений и некоторых других факторов.

В воде возникают структуры, которые стали называть «кластерами» — группа атомов или молекул, которые представляют собой единую структуру, но внутри имеют свои индивидуальные особенности.

При температуре близкой к точке замерзания, молекулы жидкой воды собираются в небольшие группы, практически так, как в кристаллах. При температуре близкой к точке кипения они располагаются более свободно.

Свойства

Вода — уникальный природный компонент, который обладает рядом свойств. Рассмотрим основные:

• не имеет цвета, запаха и вкуса;
• распространенный растворитель;
• обладает высоким поверхностным натяжением, уступая в этом только ртути;
• имеет большую теплоту испарения (используется для терморегуляции);
• чистая вода — хороший изолятор;
• обладает большой теплоёмкостью (увеличение тепловой энергии вызывает лишь сравнительно небольшое повышение ее температуры);
• плотность в разных диапазонах температур меняется неодинаково.

Существуют необычные свойства. Например, в твердом виде вода легче, чем в жидком. Лёд не тонет в воде. В твёрдом состоянии частички воды располагаются по порядку, между ними остается много свободного пространства. Когда лёд тает, активность частичек повышается, свободное пространство заполняется. Жидкая форма становится более тяжелой, нежели твердая.

Такая уникальная способность даёт возможность любому водоёму не замерзать по всей глубине. Даже при самом сильном морозе температура воды у дна не опускается ниже +4 ᵒС. Все живые существа (рыбы и другие) могут спокойно пережить самую суровую зиму подо льдом.

Горячая вода замерзает быстрее, чем холодная. Это связано с большей скоростью испарения и излучения тепла.

Теплоемкость и некоторые другие физические свойства воды тоже зависят от температуры неодинаково. Другие виды жидкостей не имеют таких особенностей – чтобы какой-то один параметр менялся по-разному на разных порогах температуры.

Круговорот воды в природе

Вода образует водную оболочку нашей планеты – гидросферу.

Её делят на Мировой океан, континентальные поверхностные воды и ледники, а также подземные водоёмы. Переходы H2O из одних частей гидросферы в другие составляют сложный круговорот воды на Земле

Круговорот воды в природе — это непрерывное движение воды в гидросфере Земли. В процессе этого обмена водная масса меняет агрегатное состояние: из жидкой или твердой превращается в газообразную и обратно.

Рассмотрим на примере.

• С поверхности океанов, морей, рек и суши вода в виде пара поднимается вверх.
• Высоко над землей он охлаждается и образует множество водяных капелек и льдинок. Из них образуются облака.
• В виде осадков вода возвращается на Землю.

Плотность. 7 класс. Физика.

Каждое тело имеет определенную массу. А какая физическая величина характеризует вещество, из которого состоит тело?

Поставим опыт

Два одинаковых бруска пластилина имеют равную массу и равный объем (рис. а). Слепим из них один большой брусок. Его масса в 2 раза больше массы каждого из малых брусков.

Рис. Два одинаковых пластилиновых бруска (а); брусок, слепленный из двух брусков (б)

И объем большого бруска тоже в 2 раза больше объема каждого из малых брусков (рис. б). Значит, отношение массы к объему для всех брусков пластилина одинаково.

Плотность вещества. Итак, для однородных тел, то есть тел, состоящих из одного и того же вещества, отношение массы к объему одинаково. Поэтому оно характеризует вещество, из которого состоит тело.

Физическую величину, равную отношению массы m однородного тела к его объему V, обозначают ρ и называют плотностью вещества: ρ = m/V.

Единица плотности. Единицей плотности в СИ является 1 кг/м3. Примерно такую плотность (точнее, 1,29 кг/м3) имеет окружающий нас воздух. Плотность воды равна 1000 кг/м3. На практике часто используют также единицу плотности 1 г/см3.

Одинаковые объемы жидкостей или газов , такие же по объему твердые тела / из пластика, резины, дерева, металлов и др./ имеют совершенно различный вес. Говорят, что разные вещества обладают различной плотностью. Плотность вещества зависит: от массы атомов, из которых оно состоит, и от плотности упаковки атомов и молекул в веществе. Чем больше масса атомов, тем больше плотность. Сравнивая алюминий и железо, железо и ртуть мы убеждаемся, что так оно и есть. Но, если рассматривать одно и то же вещество в разных агрегатных состояниях, то мы увидим , что плотность его будет разной! Твердое тело. Атомы прочно связаны друг с другом и очень плотно упакованы. Поэтому вещество,находящееся в твердом состоянии имеет наибольшую плотность. Жидкое состояние. Плотность упаковки атомов и молекул по прежнему высока, поэтому плотность вещества находящегося в жидком состоянии не очень сильно отличается от твердого состояния. Газ. Молекулы имеют очень слабую связь друг с другом и удаляются друг от друга на большое расстояние. Плотность упаковки очень низкая, соответственно, вещество в газообразном состоянии обладает небольшой плотностью.

Обычно твердые тела тонут в своих расплавах. Например, кусок сливочного масла утонет в топленом масле, железный гвоздь тонет в расплавленном железе.

При переходе вещества в газообразное состояние его плотность уменьшается примерно в 1000 раз (см. таблицу плотностей газов)

НО, НЕТ ПРАВИЛ БЕЗ ИСКЛЮЧЕНИЯ!

Образующийся зимой лед не тонет, а плавает на поверхности воды, т.к. плотность льда меньше плотности воды. Иначе все водоемы зимой наполнялись бы льдом ,и в них не могли бы существовать живые организмы.

Численно плотность равна отношению массы тела к объему этого тела. Расчетная формула: Плотность = Масса / Объем

Плотность измеряется в единицах СИ : 1кг/куб.м. Числовое значение плотности вещества показывает массу вещества в единице объема этого вещества.

АРЕОМЕТР ( или иначе плотномер ) — это прибор в виде стеклянного поплавка с измерительной шкалой и грузом (внизу), предназначенный для измерения плотности жидкостей и сыпучих тел.

Ареометр опускается в жидкость, плотность которой необходимо измерить. Принцип действия ареометра основан на законе Архимеда. В зависимости от плотности жидкости сила Архимеда будет различна, и ареометр будет погружаться в разных жидкостях на разную глубину.

Решим задачу

Найдем соотношение между единицами плотности 1 кг/м3 и 1 г/см3.

Домашнее задание.

Задание 1. Ответь на вопросы.

1. Какие тела называют однородными? Приведите несколько примеров однородных и неоднородных тел.
2. Каким общим свойством обладают все однородные тела, состоящие из одного и того же вещества?
3. Почему плотность характеризует вещество, а не тело?
4. Почему плотности газов намного меньше плотностей жидкостей и твердых тел?
5. Два куба — алюминиевый и свинцовый — имеют одинаковые размеры. Масса какого куба больше и во сколько раз?
6. Два шара — медный и золотой — имеют одинаковую массу. Объем какого шара больше и во сколько раз?

Задание 2. Реши ребус.

К занятию прикреплен файл «Это интересно!». Вы можете скачать файл в любое удобное для вас время.

• https://class-fizika-narod.ru/7
• https://www.tepka.ru/fizika_7/

Значение плотности воды

ПВ не является константой, ее величина зависит, при условии постоянного давления, от двух факторов – температуры и ее «солености». Так, например, плотность чистой пресной воды при температуре 20 °C и давлении 1 атм равняется 998,23 кг/м 3 , а плотность морской воды на поверхности океана ориентировочно 1027 кг/м 3 .

Плотность воды в зависимости от температуры

Ниже приведем изменение плотности чистой воды в зависимости от температуры:

• При – 30 °C — 0,9839 гр/см 3 ;
• При – 20 °C — 0,9935 гр/см 3 ;
• При – 10 °C — 0,9982 гр/см 3 ;
• При 0 °C — 0,99987 гр/см 3 ;
• При 1 °C — 0,99993 гр/см 3 ;
• При 2 °C — 0,99997 гр/см 3 ;
• При 3 °C — 0,99999 гр/см 3 ;
• При 4 °C — 1.00000 гр/см 3 ;
• При 5 °C — 0,99999 гр/см 3 ;
• При 6 °C — 0,99997 гр/см 3 ;
• При 7 °C — 0,99993 гр/см 3 ;
• При 8 °C — 0,99988 гр/см 3 ;
• При 9 °C — 0,99981 гр/см 3 ;
• При 10 °C — 0,99973 гр/см 3 ;
• При 15 °C — 0,99913 гр/см 3 ;
• При 20 °C — 0,99823 гр/см 3 ;
• При 25 °C — 0,99707 гр/см 3 ;
• При 30 °C — 0,99562 гр/см 3 ;
• При 40 °C — 0,99224 гр/см 3 ;
• При 50 °C — 0,98807 гр/см 3 ;
• При 60 °C — 0,98324 гр/см 3 ;
• При 70 °C — 0,97781 гр/см 3 ;
• При 80 °C — 0,97183 гр/см 3 ;
• При 90 °C — 0,96534 гр/см 3 ;
• При 100 °C — 0,95838 гр/см 3 .

Равновесие тел в жидкости

Закон Архимеда

Гравитационное поле Земли создает гидростатическое давление, которое приводит к существованию статической подъемной силы, действующей на тела, погруженные в жидкость. Закон, определяющий величину силы плавучести, был открыт Архимедом: данная сила (сила Архимеда (Fa)) равна весу жидкости, объем которой равен объему погруженной в нее части тела:

где ρ — плотность жидкости (газа); V — объем тела, находящийся в веществе; g — ускорение свободного падения.

Сила Архимеда проявляется только при наличии силы тяжести. Таким образом, в условиях невесомости гидростатическое давление равно нулю, что означает Fa = 0.

Сила Архимеда направлена вверх. Он проходит через центр масс вытесняемой телом жидкости (эта точка обозначается буквой С). Точка C называется центром возвышения тела. Положение точки плавучести определяет баланс и устойчивость тела плавучести.

Условия плавания тела в жидкости.

Закон Архимеда позволяет нам объяснить проблемы, связанные с парением тел. Представьте себе тело, которое помещено в жидкость и предоставлено самому себе. Тело тонет, когда его вес превышает вес вытесняемой им жидкости. Когда вес тела и вес жидкости, которую оно перемещает, одинаковы, тело находится в равновесии в жидкости.

Тело плавает и перемещается к поверхности жидкости, если вес жидкости, выталкиваемой телом, превышает вес тела. Когда он поднимается на поверхность жидкости, тело плавает. В этом случае деталь может выступать над поверхностью жидкости.

Условия плавания тел в жидкости для однородных тел (плотность вещества тела ρ=const) определяют следующим образом:

Для неоднородных тел используют понятие средней плотности, при этом среднюю плотность тела сравнивают с плотностью жидкости.

При рассмотрении движения тела на границе жидкостей имеющих разные плотности, учитывают, что сила Архимеда равна:

ρ1 — плотность первой жидкости; ρ2 — плотность второй жидкости; V1 — объем части тела, находящийся в первой жидкости; V2 — объем этого же тела, находящийся во второй жидкости.

Равновесие тел в жидкости

Если средняя плотность тела меньше плотности жидкости, часть тела будет выступать над поверхностью

Для плавучих сооружений очень важно понятие устойчивости плавания. При определении устойчивости баланса тела случаи делятся:

• тело полностью погружено в жидкость;
• тело частично погружено в жидкость.

Если тело полностью находится в жидкости и плавает в ней (средняя плотность тела равна плотности жидкости), то для возможных поворотов и движений центр тяжести тела и центр плавучести не меняют свое положение относительно тела. Равновесие устойчиво, если центр тяжести тела находится ниже центра плавучести.

Если бы тело и жидкость были абсолютно несжимаемыми (или их сжимаемость была бы одинаковой), баланс тела был бы безразличен. Но на самом деле твердые тела, как правило, имеют меньшую сжимаемость, чем жидкости. Корпуса из таких материалов равномерно плавают в жидкостях одинаковой плотности.

Гораздо более сложный случай, когда тело не полностью находится в жидкости, когда деталь выступает над свободной поверхностью жидкости. В этом случае перемещение тела из положения равновесия вызывает изменение формы объема жидкости, которую тело вытесняет. Происходит изменение положения центра плавучести относительно тела.

Устойчивость равновесия такого тела определяется представлением о метацентре плавающего тела. Это точка, назовем ее M, которая получается на пересечении вертикальной оси симметрии тела и линии действия силы плавучести. Если метацентр расположен выше центра масс тела, то момент силы плавучести пытается вернуть тело в равновесие, а значит, тело плавает равномерно.

Интересные примеры плотности в природе

• Самую низкую плотность в природе имеет межгалактическая среда, а именно от \$2×10^{-31}кг/м³\$ до \$5×10^{-31}кг/м³\$.
• Средняя плотность Солнца около 1.410 кг/м³, примерно в 1,4 раза выше плотности воды.
• Плотность гранита равна 2.600 кг/м³.
• Средняя плотность Земли равна 5.520 кг/м³.
• Плотность железа равна 7.874 кг/м³.
• Плотность серебра 10.490 кг/м³.
• Плотность золота 19.320 кг/м³.
• Самые плотные вещества при стандартных условиях — осмий (22.600 кг/м³), иридий (22.400 кг/м³) и платина (21.500 кг/м³).
• Самая большая плотность во Вселенной — в черной дыре. Средняя плотность чёрной дыры зависит от её массы. Чёрная дыра с массой порядка солнечной обладает плотностью около 10¹⁹ кг/м³, превышающей ядерную плотность (2 × 10¹⁷ кг/м³). А сверхмассивная чёрная дыра с массой в 10⁹ солнечных масс обладает средней плотностью около 20 кг/м³, что намного меньше плотности воды (1.000 кг/м³).

Инструменты для измерения давления

Один из самых распространенных инструментов для измерения давления — манометр. Манометр представляет собой прибор, основанный на принципе изменения объема газа или жидкости под воздействием давления. Он имеет шкалу, на которой отображаются значения давления в выбранных единицах измерения.

Еще одним инструментом для измерения давления является пьезометр. Пьезометр использует эффект пьезоэлектрической деформации для определения давления. Приложенное давление вызывает изменение электрического сигнала, который затем переводится в единицы давления.

Также существуют специализированные инструменты для измерения давления в различных средах. Например, для измерения давления в газах используется пневматический манометр, а для измерения давления в жидкостях — гидростатический манометр.

В современных условиях все большее распространение получают электронные инструменты для измерения давления. Они обычно имеют цифровой дисплей и позволяют получать более точные результаты. Кроме того, они часто обладают дополнительными функциями, такими как автоматическая запись данных или подключение к компьютеру.

Инструменты для измерения давления широко используются во многих областях, включая промышленность, науку и медицину. Они помогают контролировать и оптимизировать процессы, обеспечивают безопасность и помогают в решении различных задач. Правильный выбор и использование этих инструментов играют важную роль для получения точных и достоверных данных о давлении.

Определение массы и плотности жидкостей

где m — масса жидкости, г; V — ее объем, см3; р—плотность жидкости, г/см3. Плотность жидкостей и растворов находят по справочным таблицам или определяют самостоятельно. В лабораторной практике наибольшее распространение получили два метода определения плотности: 1) определение степени погружения денсиметра з жидкость; 2) взвешивание жидкости в сосуде известного объема.

При определении плотности с помощью денсиметр а последний погружают в цилиндр с жидкостью, термостатированной при определенной температуре, обычно при 20 или 15 °С. (рис. 25).

Для измерения температуры жидкости используют термометр с ценой деления не менее 0,5°С: неточность в измерении температуры в 1°С дает ошибку в значении плотности до 0,1%. Шкала денсиметров проградупрозана непосредственно в единицах плотности. Значение плотности жидкости считывают по делению шкалы, находящемуся на одном уровне с мениском жидкости.

Рис. 21. Определение плотности жидкости с помощью денсиметра.

Цена деления таких денсиметров 0,001 г/см3, а весь набор охватывает интервал плотностей от 0,700 до 1,840 г/см3. Иногда удобнее пользоваться приборами, шкала которых проградуирована в единицах концентрации для растворов определенных веществ. Такие приборы принято называть ареометрами.

В тех случаях, когда количество жидкости, находящейся в распоряжении экспериментатора, слишком мало, ее плотность определяют посредством пикнометров— небольших (от 1 до 100 мл) мерных колб.

На каждый находящийся в работе пикнометр должен быть нанесен номер титановым карандашом и заведена индивидуальная карточка, в которую закосят его точную массу (взвешивают чистый сухой пикнометр вместе с пробкой на аналитических весах) и значение «водной константы». Водная константа — эта масса воды в объеме пикнометра, приведенная к массе воды при 4 °С (температура, при которой плотность воды равна 1 г/см3).

С целью определения водной константы нового пикнометра его тщательно моют и заполняют предварительно прокипяченной (для удаления растворенного воздуха) дистиллированной водой немного выше метки.

Наполненный пикнометр выдерживают в течение 20 мин в водяном термостате при 20°С, после чего с помощью капилляра или тонких полосок фильтровальной бумаги отбирают лишнюю воду, доводя ее уровень в шейке пикнометра до метки по нижнему краю мениска. Верхнюю часть шейки пикнометра и шлиф протирают досуха кусочком фильтровальной бумаги, закрывают пикнометр пробкой, тщательно вытирают его снаружи, обсушивают 20—25 мин, после чего взвешивают на аналитических весах. Вычитая из массы пикнометра с водой массу сухого пикнометра получают массу воды в объеме пикнометра при 20 °С. Частное от деления полученного значения на 0,99823 г (масса 1 мл воды при 20 °С) и есть водная константа пикнометра.

При определении плотности какой-либо жидкости проделывают тс же операции, что и при определении водной константы. Для вычисления относительной плотности вещества d массу жидкости в объеме данного пикнометра делят на величину его водной константы

Источник