Bestimmung der Dichte einer Flüssigkeit mit dem Pyknometer Versuchsprotokoll

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Robert Geisler
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1 Bestimmun der Dichte einer Flüssikeit mit dem Pyknometer Versuchsprotokoll Tobias Brinkert Homepae: < Version: 1.3 Inhaltsverzeichnis 1. Meßprinzip Versuchsaufbau Verwendete Meßeräte Untersuchte Geenstände Meßprotokoll / berechnete Erebnisse Versuchsbeschreibun Auswertun / Berechnun der Erebnisse Bestimmun der Dichte des Wassers Bestimmun der Dichte der Flüssikeit Fehlerabschätzun Enderebnis

Untersuchte Geenstände..................................... 3 5. Meßprotokoll / berechnete Erebnisse........................... 3 6. Versuchsbeschreibun........................................ 3 7.

2 Bestimmun der Dichte einer Flüssikeit mit dem Pyknometer 1. Meßprinzip Mit Hilfe des Pyknometers sind Volumen und Masse der Flüssikeit zu bestimmen. Hierfür muß man drei Wäunen durchführen: die Masse des leeren, trocknen Pyknometers, die Masse des mit Wasser efüllten Pyknometers und die Masse des mit der unbekannten Flüssikeit efüllten Pyknometers. Zur Dichtebestimmun des Wassers muß noch die Temperatur emessen werden, um mit Hilfe einer Dichtetabelle die Dichte des Wassers zu ermitteln. Die Dichte eines Stoffes ist der Quotient aus Masse und Volumen: ρ = m V Das Volumen des Pyknometers ist der Quotient aus der Masse des Wassers (m 1 m 0 ) und der Dichte des Wassers. Die Dichte der Flüssikeit bei ihrer jetzien Temperatur ist der Quotient aus ihrer Masse (m 2 m 0 ) und des Volumens des Pyknometers. Daraus eribt sich als Formel für die Dichte der Flüssikeit: ρ = m 2 m 0 m 1 m 0 2. Versuchsaufbau 3. Verwendete Meßeräte Waae: Meßbereich ; Genauikeit ±0, 0001 Thermometer: Meßbereich ( ) o C; Genauikeit ±0, 1 o C 2

Pyknometers. Zur Dichtebestimmun des Wassers muß noch die Temperatur emessen werden, um mit Hilfe einer Dichtetabelle die Dichte des Wassers zu ermitteln.

3 Bestimmun der Dichte einer Flüssikeit mit dem Pyknometer 4. Untersuchte Geenstände unbekannte Flüssikeit (Nr. 1.1) destilliertes Wasser Pyknometer; V P = 47, 173 bei 20, 1 o C (Nr. 237) 5. Meßprotokoll / berechnete Erebnisse i m o [] m 1 [] m 2 [] ϑ W [ o C] [ ] [ 1 36, , , ,0 0, ,03428 ] 2 36, , , ,1 0, , , , , ,1 0, , , , , ,9 0, , , , , ,8 0, ,03374 i = Anzahl der Messun m 0 = Masse des leeren, trocknen Pyknometers in m 1 = Masse des mit Wasser efüllten Pyknometers in m 2 = Masse des mit der Flüssikeit efüllten Pyknometers in ϑ W = Temperatur des Wassers in o C = Dichte des Wassers in cm 3 = Dichte der Flüssikeit in cm 3 6. Versuchsbeschreibun Zuerst bestimmt man die Masse m 0 des leeren, trockenen Pyknometers. Anschließend füllt man das Pyknometer mit Wasser auf und mißt die Temperatur ϑ W des Wassers. Nun wät man die Masse m 1 des Pyknometers und spült es danach mit der unbekannten Flüssikeit aus. jetzt wird die Masse m 2 des Pyknometers mit der Flüssikeit ewoen. Darauffolend kann man nun die Dichte des Wassers durch interpolieren (Basis: Kuchlin S. 619, Tabelle 15), die Dichte der Flüssikeit mit Hilfe der Formel = m 2 m 0 m 1 m 0 ermitteln und einen Arbeitsbericht mit Fehlerrechnun durchführen. 7. Auswertun / Berechnun der Erebnisse 7.1 Bestimmun der Dichte des Wassers bei i 1 Tabellenwert aus dem Kuchlin, S. 619 Tabelle 15 3

23,1 0,997516 1,03409 4 36,2210 83,2435 84,9330 22,9 0,997563 1,03341 5 36,2214 83,2383 84,9423 22,8 0,997586 1,03374 i = Anzahl der Messun m 0 = Masse des leeren, trocknen Pyknometers in m 1 = Masse

4 Bestimmun der Dichte einer Flüssikeit mit dem Pyknometer bei i 2 i 5 durch interpolieren ermitteln Beispielrechnun für i 2 : ϑ 1 ρ 1 ϑ 2 ρ 2 ϑ 1 ρ 2 = ϑ 2 ρ 1 ρ 2 = ϑ 2 ϑ 1 ρ 1 ρ (23,1 C) 0, = 23, 1 C 23 C 24 C 23 C ρ (23,1 C) = 0, 1K 1K ρ (23,1 C) = 0, ( 0, cm ( 0, Bestimmun der Dichte der Flüssikeit ) ) 0, , ρ = m V Für das Volumen des Pyknometers ilt, daß es der Quotient aus der Masse des einefüllten Wassers und der Dichte des Wassers ist. Die Masse des Wassers ist die Differenz aus der Masse des mit Wasser efüllten Pyknometers und des leeren, trocknen Pyknometers. Daraus folt: m = m 1 m 0 und in die Dichteformel einesetzt: V = m V = m 1 m 0 = m m 1 m 0 Die Masse der Flüssikeit errechnet sich aus der Differenz der Masse des mit der unbekannten Flüssikeit efüllten Pyknometers und der Masse des leeren, trocknen Pyknometers. m = m 2 m 0 in die Dichteformel einesetzt: = m 2 m 0 m 1 m 0. Beispielrechnun für i 1 : 84, , 2212 = 0, , , 2212 = 1,

2 Bestimmun der Dichte der Flüssikeit ) ) 0, 997540 3 + 0, 997540 ρ = m V Für das Volumen des Pyknometers ilt, daß es der Quotient aus der Masse des einefüllten Wassers und der Dichte des Wassers ist.

5 Bestimmun der Dichte einer Flüssikeit mit dem Pyknometer 8. Fehlerabschätzun i cm 3 v v 2 cm 3 2 cm 6 1 1, , , , , , , , , , , , , , , i = 1, 0339 cm 3 v 2 = 0, σ = ±0, cm 3 σ = ±0, 015% 9. Enderebnis Die Dichte der unbekannten Flüssikeit beträt = 1, 0339 cm 3 ± 0, 015%. Liste der Versionen Version Datum Bearbeiter Bemerkun Bri Versuchsdurchführun und Protokollerstellun Bri Erster EDV-Satz des Protokolls Bri Layoutänderunen des Protokolls Bri Layoutänderunen des Protokolls Bri Adressänderunen aufrund Domainwechsel 5

04 10 6 i = 1, 0339 cm 3 v 2 = 0, 53 10 6 σ = ±0, 00016 cm 3 σ = ±0, 015% 9. Enderebnis Die Dichte der unbekannten Flüssikeit beträt = 1, 0339 cm 3 ± 0, 015%.

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