[navn fjernet] NV fysikrapport 18. december 2009
Massefylde (densitet)
Formål
Formålet med forsøget er, at finde massefylden for husholdningssprit og glycerol.
Teori
Massefylden af en væske afhænger af massen og rumfanget, volumen. Massefylden kaldes også
densitet.
Massefylde = masse / volume
Hvis et stofs massefylde er mindre end en væskes massefylde, kan stoffet flyde omkring
væskeoverfladen. Hvis stoffet har en større massefylde, synker det ned i bunden af væsken. Der
ses bort fra væskens overfladespænding. Det var grækeren Archimedes, der opdagede loven, og
derfor kaldes den Archimedes lov. (http://da.wikipedia.org/wiki/Massefylde)
Det er en opadrettet kraft, der påvirker et legemes position i væsken eller gassen, som legemet er
i. Der er to modsatrettede kræfter, der påvirker legemets position: tyngdekraften, der trækker
legemet nedad og opdriften, der trækker legemet opad. På grund af newtons lov vedrørende
tyngdekraften på legemet:
Eksempel på tyngdekraft: at et æble falder nedad.
eksempel på opdrigt: at et skib kan flyde
F = m * g
(Tyngdekraft = masse (af legemet) * tyngdeacceleration (i Danmark ca. 9,82 m/s²)
Formlen for opdrift
Opdrift = masse af fortrængt stof * g
Det er legemers massefylde, der bestemmer om et legeme i en væske eller gas svæver, falder eller
flyver.
Eksempel: Et stykke træ har lavere massefylde end vand, hvilket gør at massen af det fortrængte
vand er større end selve træets masse og derfor vil træet flyde ovenpå. Modsat dette, er træets
massefylde større end atmosfærens. Derfor er massen af det fortrængte stof en del lavere end
selve træets, og opdriften på træet vil da være lavere end tyngdekraften på det og det vil falde til
jorden.
Formel for massefylde
ρ (rho) = massen / vægten
massen = massefylden*vægten
m= ρ*V
[navn fjernet] NV fysikrapport 18. december 2009
Formel for liniær funktion:
y= a*x+b
A er hældningen for linjen, b er linjens skæringspunkt med y-aksen. Y-aksen = væskens masse i
gram, og x-aksen er væskens volume i ml.
Materialer
- Vægt
- Reagensglas
- Lille glas (så mængden af væsken der hældes i, kan styres bedre)
- Glycerol
- Sprit (husholdningssprit)
Fremgangsmåde
Først stilles reagensglasset på vægten, og vægten nulstilles. Så tages en væske (fx glycerol), og en
lille smule hældes i. Vej og noter. Gentag; altså hæld en lille smule olie op igen. Vej og noter.
Gentag nogle gange. Vi gentog det seks gange.
Vask reagensglasset og tør det af (hvis ikke kan fejlkilder forekomme), og gentag forsøget med en
ny væske. Fx sprit.
[navn fjernet] NV fysikrapport 18. december 2009
Tag nu dine resultater, og skriv dem ind i Excel. Sæt dem ind i et diagram.
Målinger/ Resultat
Glycerol
Volumen
Masse
2
3,1
4,4
5,3
5,8
6,5
7
7,3
8
8,4
8,8
9,1
9
9,3
9,6
9,7
Nu skal massefylden findes. Det gør jeg ved at finde stigningen (hældningstallet). Ved at indsætte
en tendenslinje og en ligning, udregnes massefylden i Excel.
Måleusikkerhed
Sprit : y = 0,8466x
Glycerol : y = 1,0519
0
2
4
6
8
10
12
0 5 10 15
Gr.
Ml.
Massefylde
Sprit
Glycerol
Lineær (Sprit)
Lineær
(Glycerol)
Sprit
Volumen
Masse
2,6
2,1
4
3,4
4,2
3,7
4,8
4,1
4,9
4,2
5,4
4,6
7,8
6,6
9,8
8,2
[navn fjernet] NV fysikrapport 18. december 2009
Man kan aldrig være helt sikker på, at vægten måler 100 % rigtigt. Og de mål vi tog fra
reagensglasset, kan have været lidt upræcise.
Diskussion / konklusion
Nu skal vi se om formålet blev opfyldt. Formål: Formålet med forsøget er, at finde massefylden for
husholdningssprit og glycerol. I de to forsøg vi lavede, passede massefylden ret godt med
tabelværdien på massefylderne.
Massefylden for sprit: 0,8466
For at finde afvigelsen i procent:
0,8466 - 0,7
0,8466 * 100 = 1,976 %
Her er afvigelsen lille, og vi kan hermed bestemme et næsten præcist resultat.
Massefylden for glycerol: 1,0519
For at finde afvigelsen i procent:
1,0519 – 1,26
1,0519 * 100 = -14,593 %
Her er afvigelsen større, og vi kan bestemme at resultatet er mere upræcist, og at der nok er nogle
måleusikkerheder.
Flydende ikke-grundstoffer
Glycerin
flydende
1,26
Tungt vand
flydende
1,103
Mælk
flydende
ca. 1,03
Vand
flydende
1,000
Benzol
flydende
0,88
[navn fjernet] NV fysikrapport 18. december 2009
Olie
flydende
0,8
Ætanol (sprit)
flydende
0,79
Benzin
flydende
0,71-0,77
Her er et skema for andre flydende væsker. Som vi kan aflæse, har forsøget med sprit været
præcist, og vi kan regne med et næsten præcist resultat. Med Glycerol (på skemaet glycerin) har
der været nogle måleusikkerheder, da resultatet på forsøget, har givet en lidt højere massefylde
end normalt.
Formålet er blevet opfyldt, dog med lidt måleusikkerhed.