Dichte von Festkörpern (Jolly - Waage)


Skript, 1998

5 Seiten


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4.1. Versuchsbeschreibung: Dichte von Festkörpern (Jolly – Waage)

Wir stellen uns die Aufgabe, die Dichte von Aluminium und Pertinax mit der Jolly - Waage zu bestimmen.

Bevor der eigentlichen Messung des Gewichtes, wird die Nullage x0 von der Spiegelskala abgelesen. Danach wird das Gewicht in die obere Schale gelegt. Durch die Schwerkraft dehnt sich die Feder der Jolly – Waage. Nachdem die Feder ausgeschwenkt hat wird die Lage xG abgelesen. Nun wird das gleiche Gewicht in die untere Schale gelegt und in einem Wassergefäß versenkt. Durch den Auftrieb des Körpers ergibt sich ein neuer Wert xa . Damit die Jolly – Waage einwandfrei funktioniert, muß sich die untere Schale unter der Wasseroberfläche befinden und die obere Schale über der Wasseroberfläche. Es ist zu beachten, daß sich keine Luftbläschen an der unteren Schale befinden und die obere Schale darf nicht mit Wasser in Berührung geraten, damit keine Verfälschungen auftreten.

Um ein möglichst genaues Meßergebnis zu erlangen, wird der Versuch für jeden Stoff zehn mal durchgeführt. Dabei wird lediglich die Spiegelskala verschoben, um andere Zahlenwerte zu erhalten.

Die Dichte der Flüssigkeit (Wasser) wird aus der Literatur entnommen. Um den richtigen Literaturwert zu bestimmen, muß die Temperatur der Flüssigkeit gemessen werden.

4.2.1 Meßwerttabelle u. tabellarische Auswertung

1. Probe: Aluminium

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Literaturwerte aus dem Stöcker Taschenbuch der Physik (3.Auflage, 1998; S.216-219):

- Wasser: [Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten] = 1,003g/cm³
- Pertinax: [Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten]=
- Aluminium: [Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten] =2,707g/cm³

Gemessene Werte:

- Außendruck = 1000hPa
- Wassertemperatur = 19,4°C

Formeln zur Berechnung der fehlenden Werte in der Tabelle:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Warum dürfen keine Mittelwerte von x0,­ xG und xa gebildet werden?

Die Mittelwerte von x0, xG und xa dürfen nicht gebildet werden, da sich sonst jeder Fehler der einzelnen Messung auf die gesamte Meßreiche übertragen würde. Das führt zur einer starken Abweichung des Endergebnisses, da sich alle Fehler auf summieren würden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

4.2.2. Fehlerberechnung:

Formeln zur Berechnung der Fehlerabweichungen:

Ergebnisse:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

4.2.3. Fehlerfortpflanzungsrechnung:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Die berechneten Werte unterscheiden sich nur sehr geringfügig von den Werten im Aufgabenteil 4.2.2..

4.2.4. Vergleich mit dem Literaturwert:

Der errechnete Dichtewert von Aluminium unterscheidet sich nur um acht Hundertstel vom Literaturwert.

4.2.5. Überprüfen der Linearität der Federwaage

Meßwerttabelle:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Diagramm zur Linearität:

Auswertung:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Die Jolly – Waage ist anhand der abgelesenen Werte als linear zu bezeichnen. Dies ist im oberen Diagramm zu betrachten. Die kleinen Unstimmigkeiten beruhen auf den zufälligen Ablesefehlern.

5. Versuchsbeschreibung: Dichte von Flüssigkeiten – Mohrsche Waage

Mit der Mohrschen Waage soll die Dichte der Flüssigkeiten Wasser und NaCl-Lösung bestimmt werden. Dazu muß der Ausleger der Waage zuerst im Gleichgewicht, durch das Drehen an Schrauben zum Justieren, gebracht werden. Danach wird ein Senkkörper am Ausleger angebracht und die Waage wird so justiert, daß sie sich wieder im Gleichgewicht befindet (Summe aller auftretenden Drehmomente sind gleich Null). Die Waage ist jetzt abgeglichen.

Der Senkkörper wird in ein Gefäß mit Wasser getaucht. Der Auftrieb des Körpers bewirkt eine Veränderung der Lage des Auslegers. Um das Gleichgewicht wieder herzustellen werden Gewichte, sogenannte Reiter, in den Kerben des Auslegers eingehängt. Der Sitz der Reiter wird notiert und dient zur Bestimmung des Drehmomentes. Mit dem kleinsten Gewicht soll der auftretende Fehler festgestellt werden, indem man ihn so verschiebt, bis sich die Gleichgewichtslage ändert.

Der gleiche Versuch wird noch mit der NaCl-Lösung durchgeführt.

5.1.2 Meßwerttabelle:

Wasser:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Bestimmung der Dichte:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

5.1.3. Fehlerabschätzung:

Das kleinste Gewicht kann um vier Stellen verändert werden, ohne daß die Waage merklich aus dem Gleichgewicht kommt. Daraus folgt eine Unsicherheit von 4mg/cm³.

Daraus ergibt sich eine Dichte von: [Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten] = 0,999g/cm³ ± 0,004g/cm³

[Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten] = 1,14g/cm³ ± 0,004g/cm³

6. Bestimmung relativer Gasdichten mit dem Bunsenschen Effusiometer

Versuchsbeschreibung:

Es soll mit Hilfe eines Bunsenschen Effusiometers die Dichte von Luft, CO2 und Argon ermittelt werden. Um die Messung so genau wie nur möglich durchzuführen, wird die Apparatur mit dem jeweiligen Gas gereinigt und anschließend gefüllt. Nachdem der Ausstömventil geöffnet wird, strömt das Gas aus und der Wasserpegel normalisiert sich.

Die Zeit, in der die Normalisierung des Wasserpegels stattfindet wird gemessen und in die

Tabelle eingetragen.

6.1 Aufnahme der Meßwerte

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

6.2 Auswertung der Messung

6.2.1 Berechnung von Mittelwert und Fehler der Ausströmzeiten von Luft, CO2 und Argon

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Literaturwert:[Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten]=1,2928kg/m³; rCO2=1,9768kg/m³

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Das Verhältnis aus [Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten] beträgt: 1,4205 ± 0,0622

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Details

Titel
Dichte von Festkörpern (Jolly - Waage)
Hochschule
Fachhochschule Dortmund
Autor
Jahr
1998
Seiten
5
Katalognummer
V96367
ISBN (eBook)
9783638090438
Dateigröße
363 KB
Sprache
Deutsch
Anmerkungen
Es handelt sich um einen Teil eines Skripts, daher beginnt die Nummerierung mit 4.
Schlagworte
Dichte, Festkörpern, Waage)
Arbeit zitieren
R. Kleiner (Autor:in), 1998, Dichte von Festkörpern (Jolly - Waage), München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/96367

Kommentare

  • Gast am 28.11.2002

    son quark dieser bericht.

    das geht ja auf keine kuhhaut mehr!!!

    scheiss auf jede Norm!!! mach weiter so!!

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