Kuinka löytää tilavuus koeputkesta

havainto äänenvoimakkuutta of a koeputki tai NMR-putki on yleinen kemialaskelma sekä laboratoriossa käytännön syistä että luokkahuoneessa oppimaan yksiköiden ja ilmoita merkittävät luvut. Tässä on kolme tapaa löytää tilavuus.

Tyypillisellä koeputkella on pyöristetty pohja, mutta NMR-putkilla ja joillakin muilla koeputkilla on litteä pohja, joten niiden sisältämä tilavuus on sylinteri. Voit saada kohtuullisen tarkan tilavuuden mittaamalla mittaamalla putken sisähalkaisijan ja nesteen korkeuden.

• Paras tapa mitata koeputken halkaisija on mitata laajin etäisyys lasin tai muovin sisäpintojen välillä. Jos mittaat koko reunasta reunaan, sisällytät itse koeputken mittauksiin, mikä ei ole oikea.
• Mittaa näytteen tilavuus siitä kohdasta, jossa se alkaa putken pohjasta, meniskin pohjaan (nesteet) tai näytteen yläkerrokseen. Älä mittaa koeputkea pohjan pohjasta kohtaan, johon se loppuu.

Käytä kaava sylinterin tilavuudelle suorittaa laskelma:

V = πr²h

missä V on tilavuus, π on pi (noin 3.14 tai 3.14159), r on sylinterin säde ja h on näytteen korkeus

Halkaisija (jonka mittasit) on kaksinkertainen säde (tai säde on puolet halkaisijasta), joten yhtälö voidaan kirjoittaa uudelleen:

V = π (1/2 d)²h

missä d on halkaisija

Oletetaan, että mittaat NMR-putken ja löydät halkaisijaksi 18,1 mm ja korkeudeksi 3,24 cm. Laske äänenvoimakkuus. Ilmoita vastauksesi lähimpään 0,1 ml: aan.

Ensinnäkin haluat muuntaa yksiköt niin, että ne ovat samat. Käytä yksikköinäsi cm, koska kuutiosentti on millilitra! Tämä säästää ongelmia, kun on aika ilmoittaa tilavuutesi.

Yli cm on 10 mm, joten 18,1 mm muutetaan cm: ksi:

halkaisija = (18,1 mm) x (1 cm / 10 mm) [huomioi kuinka mm peruuttaa]
halkaisija = 1,81 cm

Kytke arvot nyt tilavuusyhtälöön:

V = π (1/2 d)²h
V = (3,14) (1,81 cm / 2)²(3,12 cm)
V = 8,024 cm³ [laskimesta]

Koska siellä on 1 ml 1 kuutiosentimetrissä:

V = 8,024 ml

Mutta tämä on epärealistinen tarkkuus, ottaen huomioon mittauksesi. Jos ilmoitat arvon tarkkuudella 0,1 ml, vastaus on:

V = 8,0 ml

Jos tiedät koeputken sisällön koostumuksen, voit etsiä sitä sen tiheys löytääksesi äänenvoimakkuuden. Muista, että tiheys on yhtä suuri tilavuusyksikköä kohti.

Hanki tyhjän koeputken massa.

Hanki koeputken massa plus näyte.

Näytteen massa on:

massa = (täytetyn koeputken massa) - (tyhjän koeputken massa)

Käytä nyt näytteen tiheyttä löytääksesi sen tilavuus. Varmista, että tiheysyksiköt ovat samat kuin ilmoitetun massan ja tilavuuden yksiköt. Saatat joutua muuntamaan yksiköitä.

tiheys = (näytteen massa) / (näytteen tilavuus)

Yhtälön uudelleenjärjestely:

Tilavuus = tiheys x massa

Odottaa virhe tässä laskelmassa massamittauksistasi ja kaikista ilmoitetun tiheyden ja todellisen tiheyden välisistä eroista. Näin tapahtuu yleensä, jos näytteesi ei ole puhdasta tai lämpötila on erilainen kuin tiheyden mittauksessa käytetty.

Huomaa, että normaalissa koeputkessa on pyöristetty pohja. Tämä tarkoittaa, että sylinterin tilavuuteen tarkoitetun kaavan käyttäminen tuottaa virheen laskelmassa. Lisäksi on hankalaa yrittää mitata putken sisähalkaisija. Paras tapa löytää koeputken tilavuus on siirtää neste puhtaaseen mitattuun sylinteriin lukeman ottamiseksi. Huomaa, että myös tässä mittauksessa tulee virhe. Pieni määrä nestettä voi jäädä jäljelle koeputkeen siirron aikana mittasylinteriin. Lähes varmasti, osa näytteestä jää asteikkosylinteriin, kun siirrät sen takaisin koeputkeen. Ota tämä huomioon.

Vielä yksi menetelmä pyöristetyn koeputken tilavuuden saamiseksi on yhdistää sylinterin tilavuus puoleen pallon tilavuudesta (pallonpuoliskolla, joka on pyöristetty pohja). Huomaa, että lasin paksuus putken pohjassa voi olla erilainen kuin seinien, joten tässä laskelmassa on virhe.