Densitet for sprit

Formålet med denne øvelse er

du skal lære at optage måleresultater
lære at behandle måleresultater grafisk
blive fortrolig med begreberne proportionalitet og linearitet
bestemme sprits densitet

Udstyr og kemikalier

Måleglas, 100 mL
Massemåler
Sprit

Teori

Et stofs densitet er defineret som

densitet = masse pr. rumfang

Masse betegnes m, og rumfanget V. Densiteten betegnes r. Med andre ord

r = m / V

SI-enheden for densitet er kg/m³. Vi vil dog måle massen i g og rumfanget i mL, og dermed angive densiteten i g/mL.

Fremgangsmåde

Mål først massen af det tomme og tørre måleglas. Dets masse betegnes m0.. Derefter hældes ca.: 10 mL sprit i måleglasset. Prøv ikke på at ramme præcist 10,0 mL. Det viser sig nemlig at være sværere at ramme en målestreg præcist end at aflæse præcist. Pas på at der ikke kommer sprit på måleglassets sider, da disse dråber jo ikke vil blive aflæst i sprittens rumfang.

Sprittens rumfang aflæses mest præcist ved at aflæse, som vist på figuren.

Derefter vejes måleglas med sprit. Denne masse kaldes m_s . Resultaterne føres ind i skemaet.

Der hældes yderligere ca. 10 mL sprit i måleglasset, og m_s og V aflæses igen. Også disse værdier føres ind i skemaet.

Fortsæt således, idet du efter hver måling tilsætter ca. 10 mL sprit og aflæser m_s og V. Fortsæt indtil du har 7-9 målinger.

Når forsøgsrækken er endt, skal du hælde spritten tilbage i beholderen.

Forsøgsresultater

Indføjes i et skema, som det følgende:

Måleglassets masse m₀ = g
Forsøg nr	V/mL	m_s/g	m/g	r i g/mL

Behandling af forsøgsresultater

A. Beregning af densiteten

Nu kan skemaet gøres færdigt, idet massen af spritten m i det enkelte forsøg er

m = m_s - m₀

Herefter kan densiteten r beregnes i hvert enkelt forsøg. Desuden beregnes gennemsnittet af r-værdierne, og denne middelværdi sammenlignes med tabelværdien for sprits densitet. Find den i databogen.

Udregn også afvigelsen mellem r_gennemsnit og r_tabel i procent.

B. Grafisk bestemmelse af densiteten. 1. metode

Da r = m/V, må det gælde, at m = r · V. Hvis du derfor afbilder de målte værdier af m som funktion af de målte V-værdier i et (V,m)-koordinatsystem, skulle du gerne få en ret linie gennem (0,0), hvis hældningskoefficient er r. Se model for grafen side 2.

Husk at sætte benævnelse på akserne og vælg en inddeling på disse, så millimeterpapiret udnyttes fuldt ud. Marker de afsatte punkter tydeligt enten med et 5 eller med en m. De afsatte punkter vil sikkert ikke ligge præcist på en ret linie, men så skal du tegne den bedst mulige rette linie mellem punkterne.

Beregn liniens hældningskoefficient ud fra to punkter P₁ og P₂. Husk at vælge punkter der ligger langt fra hinanden. Det gør usikkerheden mindre, når intervallerne bliver store. Vælg punkter, der ligger på linien, aflæs aldrig målesæt fra skemaet.

Sammenlign rgrafisk med rtabel og udregn afvigelsen i procent. Udregn også afvigelsen mellem r_grafisk og r_gennemsnit i procent.

For at vise, hvordan de tre værdier ligger i forhold til hinanden, er det en god ide at afbilde dem på en tallinie.

C. Grafisk bestemmelse af densiteten. 2. metode

Herefter skal du prøve at afbilde m_s som funktion af V. Det skulle også gerne give en ret linie.

Forslag til graf:

Spørgsmål:

Hvorfor går denne rette linie ikke gennem (0,0)?

I hvilket punkt bør grafen skære 2.-aksen?

Hvad bliver forskriften for denne linie?

Generelt

Til sidst kan du komme ind på hvilke fejlkilder, der er ved forsøget - også selv om dine resultater ligger tæt på tabelværdien. Forklar også, hvordan de nævnte fejlkilder vil påvirke forsøgsresultatet.

Rapporten

Læreren vil fortælle dig, hvordan du skal udforme din rapport.