Densitatea
-
Upload
constantin-andrei -
Category
Documents
-
view
220 -
download
3
description
Transcript of Densitatea
MSURAREA DENSITII
MSURAREA DENSITIINOIUNI TEORETICE
Caracteristica principal a unui fluid este densitatea sau masa sa volumic notat cu (. Ea este definit ca i concentraia de mas dintr-un volum.
Astfel: , unitatea de msur n sistem internaional a densitii este kg/m3.
Determinarea densitii unui lichid se bazeaz pe legea fundamental a hidrostaticii.
Pentru fluide grele (lichide) ea este dat de relaia:
unde:
po presiunea la suprafaa liber, de exemplu presiunea atmosferic;
p - presiunea la adncimea h n lichidul de densitate (.
Densitatea relativ a unui fluid, este o mrime adimensional i este raportul dintre densitatea fluidului i densitatea unui fluid de referin, numit fluid etalon:
Ca fluid etalon, pentru lichide se consider apa cu ( = 1000 kg/m3, iar pentru gaze - aerul, n condiii normale de presiune i temperatur cu ( = 1,293 kg/m3.
n general densitatea variaz n funcie de temperatur i presiune, fiind direct proporional cu presiunea i invers proporional cu temperatura.
DESCRIEREA APARATULUI I PRINCIPIUL DE FUNCIONAREAparatul este destinat msurrii densitii a unui lichid (sau a greutii specifice ) prin comparaie cu densitatea lichidului etalon.
n lichide grele incompresibile, presiunea variaz dup relaia (repartiia hidrostatic) i este constant n punctele unui plan orizontal situat n acelai lichid (planele orizontale sunt suprafee echipoteniale i izobare).
ntr-un tub n form de U (figura 1) care conine dou lichide nemiscibile, la nivelul planului de referin 1-1' avem . n coloana (1) , iar n coloana (2) .
Prin egalarea presiunilor rezult
adic
sau
. (1)
Una din densiti se poate exprima n funcie de cealalt i de raportul nlimilor coloanelor:
Pentru lichide miscibile, sau n general pentru a se evita contactul celor dou lichide, se construiete un aparat din dou tuburi n forma de U racordate printr-un alt tub prevzut cu robinetul R (figura 2). Coloanele deschise sunt terminate cu plnii.
Sistemul de tuburi comunicante este montat pe un panou vertical. Robinetele R1 i R2 sunt destinate golirii tuburilor.
Cu toate robinetele nchise se toarn fluid n coloana liber.
Fluidele rmn separate de o pern de aer de presiunea po, presiune ce poate fi reglat din robinetul R.
n perna de aer p1=p2.
Prin egalarea celor dou presiuni ale lichidelor din coloanele (1) i (2), se gsete tot relaia (1), ca i n cazul cnd lichidele sunt n contact direct (figura 1).
MODUL DE LUCRU I PRELUCRAREA REZULTATELOR
Se alege apa ca lichid de referin i se toarn de exemplu n coloana (1).
n cealalt coloan se toarn ncet din lichidul de densitate necunoscut pentru a nu se amesteca ntre ele (a se pstra perna de aer). Se citesc nlimile coloanelor h1(1) i h2(1) i se calculeaz din relaia (1) densitatea .
Se modific nlimile coloanelor (se toarn lichid sau de scot prin robinetul Rj), se citesc nlimile h1(2) i h2(2), i se calculeaz . O a treia determinare conduce la densitatea . Se adopt ca densitate a lichidului valoarea mediei aritmetice a celor trei determinri
(2)
Se calculeaz eroarea densitii medii determinat anterior, fa de densitatea exact a fluidului respectiv, cunoscut i dat n tabel:
(3)
Rezultatele se nscriu n tabel:
Lichidul
(oC)
(kg/m3)Nr
exp.h1
(mm)h2
(mm)
(kg/m3)
(kg/m3)
%Obs.
Mercur
(exact = 13590 kg/m3
1
2
3
Toluen
(exact = 865kg/m3
1
2
3
Glicerin
(exact = 1260 kg/m3
1
2
3
Se vor face msurtori pentru mercur i alte dou lichide puse la dispoziie n laborator.
Se consider temperatura lichidelor temperatura aerului din laborator. Pentru ap dau , ,
EXEMPLU DE CALCUL
Considerm ca fluid a crui densitate trebuie s o determinm, benzenul
Mrimi msurate:
h1 diferena nlimilor din tubul U, ce conine ap a crui densitate este cunoscut;
h2 - diferena nlimilor din tubul U, ce conine benzen a crui densitate trebuie s-o determinm;
Ap (h1)
mmBenzen (h2)
mm
107120
140160
160180
Mrimi calculate:
densitatea pentru prima msurtoare, cu formula , n care , densitatea apei;
se repet calculele pentru celelalte dou determinri, obinndu-se:
i ;
se calculeaz media aritmetic a celor trei determinri, astfel:
se calculeaz eroarea valorii medii calculat anterior, fa de valoarea exact:
Figura 1 Figura 2
_1158765802.unknown
_1181876730.unknown
_1191108487.unknown
_1191306135.unknown
_1191307140.unknown
_1191307354.unknown
_1191110090.unknown
_1191110104.unknown
_1191110179.unknown
_1191110050.unknown
_1191107648.unknown
_1191108447.unknown
_1181877170.unknown
_1158766618.unknown
_1158767005.unknown
_1181876442.unknown
_1158767042.unknown
_1158766999.unknown
_1158766036.unknown
_1158766617.unknown
_1158766615.unknown
_1158765809.unknown
_1158760841.unknown
_1158761389.unknown
_1158764758.unknown
_1158760860.unknown
_1158760466.unknown
_1158760608.unknown
_1158760792.unknown
_1158760249.unknown