HTX 1.x
Forsøgsdato: September 2006
STX 1.g
Afleverings dato: 12/9 2006
Side 2 af 7
Indholdsfortegnelse
Forside .................................................................................................................................................. 2
Indholdsfortegnelse .............................................................................................................................. 2
Formål .................................................................................................................................................. 3
Teori ..................................................................................................................................................... 3
Apparatur, redskaber, kemikalier ......................................................................................................... 4
Fremgangsmåde ................................................................................................................................... 4
Data, resultater ..................................................................................................................................... 4
Databehandling .................................................................................................................................... 5
Diskussion ............................................................................................................................................ 6
Konklusion ........................................................................................................................................... 7
Afleverings dato: 12/9 2006
Side 3 af 7
Formål
Formålet med denne øvelse er at bestemme densiteten(ρ) af væskerne vand og ethanol.
Teori
Densitet er et begreb for forholdet mellem et stof masse og dets volumen. Densitet kan måle i
kg/m
3
, men i vores tilfælde bruger vi enheden g/ml.
En væskes densitet(ρ) kan udregnes, hvis man kender massen(m) og volumen(V).
Det gøres ved at dividere massen med volumen.
Ud fra ovenstående formel kan man også finde en væskes masse, hvis densiteten og volumen er
kendt. Det samme gælder hvis man skal finde væskens volumen ud fra densitet og masse.
Man kan opstille alle tre formler i en simpel trekant, som vist her til højre.
De to nederst felter i trekanten skal multipliceret med hinanden for at give
den enheden i det øverste felt. Hvis en af måleenhederne i et af de nederst
felter er ukendte, skal man dividere enheden i det øverste felt med den
kendte måleenhed fra et af de nederste felter.
Dette er en nem og simpel måde at huske alle tre formler på.
Ud fra formel
V
m
kan man opstille en retliniet
graf som viser forholdet mellem vægt og volumen for
det målte stof.
Formlen for retliniet graf: y= ax + b
I vores tilfælde vil:
y = m
a = ρ
x = V
b = 0
Der ved kan vi omregne følende formel:
12
12
VV
mm
=
a
xx
yy
12
12
Hvis man kun har grafen kan denne formel bruges til at udregne hældningskoefficienten(a) som i
vores tilfælde er densiteten. Man tager to punkter(V
1
,m
1
)(V
2
,m
2
) fra grafen og sætter ind i formlen.
Eks.
m
1
= 15
m
2
=
80
V
1
= 20
V
2
= 100
8125,0
20100
1580
V
m
densitet af sprit
m = 0,8v
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 100 120
V/vm3
m/g
Afleverings dato: 12/9 2006
Side 4 af 7
Apparatur, redskaber, kemikalier
Apparatur
Redskaber
Kemikalier
Vægt
Pipetter
Vand(H
2
O)
100ml måleglas
Ethanol(CH
3
CH
2
OH)
Fremgangsmåde
1. Nulstil vægten med måleglasset ovenpå, så måleglasset vægt ikke regnes med i måledataen.
2. Hæld derpå 10ml af væsken (vand eller ethanol) op i måleglasset og aflæs vægten.
3. Hæld derefter yderlig 10ml af væsken op i måleglasset og aflæs vægten igen.
4. Dette gøres indtil væskestanden i måleglasset når 100ml.
NB: Alle måledata er vigtige og noteres ned.
Data, resultater
Målingerne af vand Målingerne af ethanol
V/cm
3
m/g
10
8
20
16
30
24
40
32
50
40
60
48
70
56
80
64
90
72
100
80
V/cm
3
m/g
10
9
20
19
30
29
40
39
50
49
60
59
70
69
80
79
90
89
100
100
Afleverings dato: 12/9 2006
Side 5 af 7
Databehandling
For at gøre det mere overskueligt har vi lavet en grafiskfremstilling (figur1 og figur 2), der viser
forholdet mellem volumen og massen.
For at vise at grafen er retliniet tager vi to stikprøver ved hjælp af førnævnte formel.
a
xx
yy
12
12
Stikprøve af grafen for vand
Vi vælger at bruge følgende fire punkter: (20,19), (80,79), (40,39) og (100,100)
a
xx
yy
12
12
Første stikprøve:
3
/00,1
2080
1979
cmg
Anden stikprøve.
3
/07,1
40100
39100
cmg
Disse stikprøver for densiteten af vand viser at grafen ikke er retliniet, da ρ i stikprøverne er
forskellige.(I en retliniet graf vil hældningskoefficienten i stikprøver altid være ens.)
Stikprøve af grafen for ethanol:
Vi vælger at bruge følgende fire punkter: (10,8), (80,64), (30,24) og (100,80)
Første stikprøve:
3
/8,0
1080
864
cmg
Anden stikprøve:
3
/8,0
30100
2480
cmg
Disse stikprøver for densiteten af ethanol viser at grafen er retliniet, da hældningskoefficienten er
ens i begge tilfælde.
densitet af vand
m = 0,9883v
0
20
40
60
80
100
120
0 100 120
V/cm3
m/g
densitet af sprit
m = 0,8v
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 100 120
V/vm3
m/g
Figur 1
Figur 2
Afleverings dato: 12/9 2006
Side 6 af 7
Vi kan ligeledes finde den gennemsnitlige densitet af væskerne(vand og ethanol). Dette gøres ved at
tage alle vores målinger, for hver væske, og indsætte dem i formlen
V
m
Densitet for vand:
02010
9199
= 0,9836 g/cm
3
Densitet for ethanol
02010
168
= 0,8 g/cm
3
Disse to resultater vil være de endelige resultater for vores forsøg.
Diskussion
I teori kan formlen
V
m
bruges til at finde densiteten af et stof, men i praktisk kan det ikke lade
sig gøre. Pga. af at der er følgende fejlkilder der spiller ind:
- Vægten kan ikke visse massen helt præcist pga. for få decimaler på displayet.
- Måleglasset er ikke rent. Rester fra andre væsker kan stadig være i glasset.
- Menneskelige fejl under aflæsning af måleglasset.
- Væsken i det oprindelige glas, som vi har brugt, kan have været urent eller blandet med
andre væsker.
Ud fra vores stikprøver, af densitet af vand, konstateret vi at grafen ikke var retliniet, det vil sige at
vores forsøg ikke er helt vellykkede.
Vi kan desuden udregne forskellen på vores praktiske densitet for vand og ethanol i forhold til den
teoretiske fra Databogen ved at bruge følgende formel:
..%100* af vrel
tabel
Tabelberegn
Herved får vi den relative afvigelse fra teori til praksis.
Relativ afvigelse af densitet eksperiment med vand
..%100* afvrel
tabel
Tabelberegn
%4429,1%100*
998,0
998,0 0,9836
Relativ afvigelse af densitet eksperiment med ethanol
%394,1%100*
789,0
789,0 0,8
Disse udregninger viser at den relative afvigelse fra den teoretiske densitet på henholdsvis vand og
ethanol og praktiske er forholdsvis lav. Det vil sige at vores eksperiment er udført med nogen lunde
præcision og er til dels vellykket.
Afleverings dato: 12/9 2006
Side 7 af 7
Konklusion
Vi har opfyldt formålet, da vi har formået at finde en nogen lunde præcis densitet af vand og
ethanol.
Der har dog i vores forsøg været nogle fejlkilder som har spillet ind. Disse fejlkilder kunne have
været undgået, hvis:
- Vi havde haft en vægt med flere decimaler.
- Vi havde brugt et bedre og renere måleinstrument
- Vi havde brugt helt rent/nyt ethanol.