جرم ویژه، چگالی نسبی و درجه ای پی ام

هدف:اندازه گیری جرم ویژه و چگالی نسبی گازوئیل، اندازه گیری درجه ای پی ام الکل

وسایل و مواد لازم: گازوئیل، الکل با چگالی های10.20.30.40.50.60.70.80.90، استوانه ی بزرگ9عدد، استوانه ی کوچک، دماسنج، چراغ گاز، توری، سه پایه، بشر، هیدرومتر،

چکیده:

آزمایش اول: ابتدا حجم و جرم و دمای گازوئیل را اندازه گیری کرده و آن را در حمام آب گرم قرار می دهیم و همین طور که دمای گازوئیل بالا می رود حجم و جرم آن هم بالا می رود و این عددها را در جدول یادداشت می کنیم.   آزمایش دوم: به کمک هیدرومتر spgهر یک از الکل های 10.20.30.40.50.60.70.80.90 را اندازه گیری کرده و پس از قرار دادن در فرمول ای پی ام آن را اندازه گیری می کنیم.

مقدمه:

چگالی: مردم گاهی می‌گویند سرب سنگیتر از پَر است. اما یک گونی بزرگ پُر از پَر ، سنیگتر از یک ساچمهسربیاست. واژه سنگینی سه مفهوم متفاوت دارد. مثلا در عبارت «یک سنگ خیلی سنگین است و نمی‌شود حرکت داد.» ، منظور وزن سنگ است. در چنین مفهومی هیچ جوابی برای پرسش «شیر سنگینتر است یا آب؟» وجود ندارد. سوالات اخیر مربوط به یک ویژگی عام از کلیه مواد می‌باشد. این ویژگیچگالییاجرم حجمینام دارد که از مشخصه‌های فیزیکی مواد به حساب می‌آید که این ویژگی مواد مستقل از ابعاد نمونه می‌باشد. بنابراین برای بیان دقیق ، باید بگوییم چگالی سرب بیشتر از چگالی پر است و در مورد شیر و آب نیز این امر صادق است.

واحدها: در اندازه‌گیری چگالی جامدات و مایعات معمولا جرم را بر حسب گرم(g)یا کیلوگرم (kg) و حجم را بر حسب سانتیمتر مکعب(cm3)یا مترمکعب(m3)بیان می‌کنند که در این صورت چگالی برحسب واحدهای کیلوگرم بر متر مکعب(Kg/m3)یا گرم بر سانتیمتر مکعب(gr/cm3)می‌سنجند. چگالی نشانگر این است که جرم ماده تا چه حد متراکم شده است. مثلا ،سربیک ماده چگال است، زیرا مقدار زیادی از آن در حجم کوچکتر متراکم شده از طرف دیگر چگالی هوا بسیار کم است.

طریقه اندازه گیری:برای اندازه‌گیری چگالی یک جسم باید هم جرم جسم(m) و هم حجم(V)آن را اندازه‌گیری کنیم. جرم را می‌توانیم با ترازو اندازه‌گیری کنیم. حجم یک جسم جامد را می‌توانیم با راههای گوناگون اندازه بگیریم. مثلا برای بدست آوردن حجم یک مکعب ، اندازه یک ضلع آن را به توان 3 می‌رسانیم و یا برای تعیین حجم یک مکعب مستطیل طول ، عرض و ارتفاع آن را در هم ضرب می‌کنیم. حجم یک مایع را می‌توانیم با ظرف شفاف مدرجی که واحدهای حجم را نشان می‌دهد، اندازه بگیریم. در آزمایشگاه معمولا برای اندازه گیری حجم مایعات ازاستوانه مدرجاستفاده می‌کنند. در مواردی بوسیله اندازه‌گیری جرم نسبی مواد نسبت به هم از طریق چگالی نسبی مواد نسبت به هم می‌توانیم چگالی تک‌تک مواد را اندازه‌گیری نموده و مشخص نماییم.

چگالی نسبی:مقایسه چگالی دو مایع با یکدیگر یا مقایسه چگالی یکجامدبا یکمایعخیلی راحت است. اگر چگالی جسمی کمتر از مایع باشد، در آن شناور می‌شود و در غیر اینصورت در آن غرق می گردد. مثلا چگالیچوباز آب کمتر است و برای همین است که چوب روی آب شناور می‌ماندنیروی ارشمیدس.

مواد چگال:هستهاتمهای تشکیل دهنده مواد و ستارگان از جملهکوتوله‌های سفید،ستارههای نوترونی،ابر نواختران،سیاه چاله‌هاو ... چگالترین موادها هستند.

قیف جدا کننده:وسیله‌ای است که مایعات را بر اساس شاخص چگالی از هم جدا می‌کند؛ مثلا اگر مخلوط روغن و آب را در مخزن این دستگاه بریزیم، بر حسب چگالی مواد در داخل این ظرف تفکیک می‌شود. اگر شیر زیر ظرف را باز کنیم، مایعی که دارای چگالی بالاست، در زیر قرار گرفته و از دستگاه خارج می‌گردد تا اینکه به مرز جدایی مایعاتروغنوآببرسد، در چنین حالتی شیر را می‌بندیم و دستگاه با موفقیت دو مایع مخلوط را از هم جدا می‌کند.

روش کار :

آزمایش اول: ابتدا یک استوانه ی مدرج را روی ترازو وزن می کنیم و حدود 8 میلی لیتر گازوئیل درون آن می ریزیم و دوباره استوانه را وزن می کنیم و می بینم که جرم گازوئیل حدود29.16 گرم است، حال دمای گازوئیل را هم اندازه گیری می کنیم. حال به کمک بشر یک حمام آب گرم درست می کنیم و استوانه را درون آن قرار می دهیم و می بینیم که دمای آن بالا می رود و هنگامی که دمای گازوئیل به 39 درجه رسید، می بینیم که حجم آن به8.1 میلی لیتر رسیده و هنگامی که استوانه را وزن می کنیم، می بینیم که جرم آن 29.11 گرم است. سپس دوباره استوانه را درون حمام آب گرم قرار می دهیم تا دمای آن بالاتر برود. حال که دمای گازوئیل درون استوانه به 54 درجه رسیده است، می بینیم که حجم آن به 8.15 میلی لیتر رسیده است و جرم آن حدود 29.69 گرم شده است. دوباره استوانه را درون حمام آب گرم قرار می دهیم و می گذاریم تا دمای آن بالا برود. حال که دمای گازوئیل به 70 درجه رسیده، حجم گازوئیل 8.2 میلی لیتر و جرم آن حدود 29.10 گرم شده است. حال دوباره دمای گازوئیل را بالا می بریم. حال دمای گازوئیل به 85 درجه رسیده و حجم آن حدود8.3 میلی لیتر شده و جرم آن حدود29.13 گرم است. حال عددهای بدست آمده را درون جدول قرار می دهیم و چگالی ها را بدست می آوریم.

آزمایش دوم: 9عدد استوانه ی مدرج 500 میلی لیتری آورده و درون یکی الکل 10 درصد، درون یکی الکل 20 درصد، تا الکل 90 درصد درست می کنیم و روی هر استوانه با یک برچسب درصد الکل را می زنیم. حال یک هیدرومتر spgکه بین 0.8 و 0.9 است را می آوریم و آن را آرام درون استوانه ی حاوی الکل 90 درصد قرار می دهیم و هنگامی که غوطه ور شد آن را آرام می چرخانیم و هنگامی که ثابت شد می بینیم که الکل 90 درصد، عدد 0.833 درجهspg را نشان می دهید. حال هیدرومتر را درون استوانه ی حاوی الکل 80 درصد قرار می دهیم و پس از چرخاندن می بینیم که هیدرومتر درون الکل 80 درصد، عدد 0.862 درجهspg را نشان می دهد. حال هیدرومتر را درون الکل 70  درصد قرار می دهیم و می بینیم که هیدرومتر عدد 0.886 درجهspg را نشان می دهد. برای الکل های با درصد 60 درصد به پایین نمی شود دیگر از این هیدرومتر استفاده کرد بنابراین از یک هیدرومتر دیگر استفاده می کنیم. این هیدرومتر بین 0.7 تا 1 درجهspg و 0 تا 40 درجه بومه را نشان می دهد. حال این هیدرومتر را درون استوانه ی حاوی الکل 60 درصد قرار می دهیم و می بینیم که عدد 0.91 درجهspg و 24 درجه بومه را نشان می دهد. حال این هیدرومتر را  درون استوانه ی بعدی که حاوی الکل 50 درصد است قرار می دهیم و می بینیم که هیدرومتر عدد 0.93 درجهspg و 20 درجه بومه را نشان می دهد. سپس هیدرومتر را درون استوانه ی حاوی الکل 40 درصد قرار می دهیم و می بینیم که هیدرومتر عدد 0.95 درجهspg و 17 درجه بومه را نشان می دهد. حال هیدرومتر را درون استوانه ی بعدی که حاوی الکل 30 درصد است قرار می دهیم و می بینیم که عدد 0.96 درجهspg و 15 درجه بومه را نشان می دهد. سپس هیدرومتر را درون استوانه ی حاوی الکل 20 درصد قرار می دهیم و می بینیم که عدد 0.97 درجهspg و 14 درجه بومه را نشان می دهد. و در آخر هیدرومتر را درون استوانه ی حاوی الکل 10 درصد قرار می دهیم و می بینیم که عدد 0.98 درجهspg و 13 درجه بومه را نشان می دهد. 

جدول ثبت نتایج حاصل از آزمایش(آزمایش اول)

جدول ثبت نتایج حاصل از آزمایش(آزمایش دوم)

محاسبات:

جدول ثبت حاصل از محاسبات(آزمایش اول)

جدول ثبت حاصل از محاسبات(آزمایش دوم)

نتیجه گیری تفسیر نتایج: نتیجه می گیریم که با این درو آزمایش می توان چگالی گازوئیل در دماهای متفاوت را بدست آورد و APIالکل را بدست آورد.

خطا :-1 کالیبره نبودن دماسنج   2- خطای دید   3- نخواندن دمای دقیق   4- اشتباه در محاسبات

منابع : سایت  daneshnameh.roshd.ir

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: