STX 1.g
Kalibrering af flydevægt
STX 1.g
1.k
STX 1.g
JB, CS, FH
1.k NV
2
Formål:
At bestemme forskellige saltvandsopløsningers vægtfylde vha. principperne i Archimedes’
1
lov
og en flydevægt.
Hypotese:
Jo stærkere saltvandsopløsning er, jo højere er væskens massefylde.
Altså har saltopløsningen på 0 vol%, en mindre massefylde end saltopløsningen på 5 vol%, og
men salt opløsningen på 10 vol% har en endnu højere massefylde end opløsningen på 5 vol%
osv.
Materialer:
1 måleglas, 1 modificeret prop, 1 vægt, 5 saltvandsopløsninger (0, 5, 10, 15 og 20 vol%),
lommeregner.
Metoder:
Vi startede med at finde proppens vægt, ved at veje den på en vægt. For at få en så præcis
vejning som muligt, havde vi 5 forskellige elever til at veje proppen. Vi tog derefter
gennemsnittet af deres vejninger, og brugte dette som resultat (Mp). Derefter målte vi proppens
højde og diameter med en skydelære, og udregnede så proppens volumen (Vp) vha. formlen:
h
d
2
2
Vp
Med disse to resultater, fandt vi frem til proppens massefylde (Qp) vha. formlen:
Mp
Vp
Qp
Efter at have fundet proppens massefylde, skulle vi finde de forskellige saltvandsopløsningers
massefylde. Dette gjorde vi, ved at 5 forskellige elever fyldte den pågældende
saltvandsopløsning op i et måleglas, og aflæse på glasset, hvortil væsken gik, altså hvor meget
1
Archimedes' lov siger, at en genstand, som helt eller delvist nedsænkes i en væske (eller gas),
får en opdrift, som er lig med massen af den væske, genstanden fortrænger.
1.k NV
3
væske der var fyldt i glasset (H1). Derefter placerede de proppen i væsken, og aflæste
væskehøjden endnu en gang (H2). Efter at de havde målt både før- og efter-væskehøjden, målte
de hvor langt proppen var over vandoverfladen (P), vha. en lille påklistret millimeterskala på
proppen.
Alle målinger skrev vi ind i Tabel 1, og udfyldte resten af skemaet vha. udregning og en
lommeregner.
Resultater
Mp (Proppens vægt/masse): 13,7
Vp (Proppens rumfang/volumen): 16,76
Qp (Proppens massefylde): 0,81
Saltopløsning
%
Væskehøjde
før (H1)
mL
Væskehøjde
efter (H2)
mL
Prophøjde
(P)
mm
Vv
=H2 – H1
cm
3
Mv
=Mp
g
Qv
=Mv / Vv
g/cm
3
0 (destilleret)
236
251
4
15
13,7
0,91
5
226
240
5
14
13,7
0,98
10
211
224
7
13
13,7
1,05
15
226
238
8
12
13,7
1,14
20
232
244
9
12
13,7
1,14
Figur 1
Væskehøjden både før (H1) og efter (H2) fandt vi ved at aflæse væskehøjden på
måleglasset.
Prophøjden over væskeoverfladen (P) fandt vi ved at aflæse prophøjden over
væskeoverfladen på det påklistrede millimeterskema på proppen.
Rumfanget af den fortrængte væske (Vv) fandt vi ved at bestemme ændringen i
væskehøjden i måleglasset (H2 – H1).
Massen af den fortrængte væske (Mv) = massen/vægten af Proppen (ifølge Archimedes’
lov)
Massefylden af væsken fandt vi ved at dividere dens masse/vægt (Mv) med dens
rumfang/volumen (Vv)
1.k NV
4
Databehandling
Figur 2: x-aksen: saltholdighed vol%. y-aksen: vægtfylden.
1.k NV
5
Figur 3: x-aksen: væskens massefylde (Qv). y-aksen: prophøjden (P).
Fejlkilder
Der kan være opstået fejl i forbindelse med fremstillingen af saltopløsningerne, som JB lavede.
Han kan enten have kommet for meget eller for lidt salt eller vand i blandingerne, som kan have
forårsaget en højere eller lavere saltkoncentration end tænkt.
Der kan være fejlkilder i forbindelse med vejning af proppen, eleverne kan have aflæst vægten
forkert, eller vægten kan være forkert kalibreret.
Der kan være også være opstået fejl da eleverne skulle aflæse hhv. H1, H2 og P, eftersom at det
blev aflæst ved øjemål, og derfor ikke er garanteret præcist.
Tendenslinjen i Figur 1 og Figur 2, kan også være mere eller mindre misvisende, hvis R
2
ligger
langt fra 1,00. Dog ligger den ganske pænt både Figur 1 og 2, på hhv. 0,948 og 0,963.
Konklusion
Jeg konkluderer hermed, at hypotesen ”Jo stærkere saltvandsopløsning er, jo højere er væskens
massefylde” er sand. Denne konklusion drager jeg delvist ud fra Figur 2, som viser at jo højere
saltholdigheden er, jo højere er vægtfylden, og delvist fra Figur 3, som viser at jo højere væskens
massefylde er, jo højere ligger proppen i vandet, hvilket betyder at proppen fortrænger mindre
vand, for at udgøre sin vægt, hvilket betyder, at vandet med højere saltholdighed vejer mere pr.
cm
3
, end vandet med lavere saltholdighed gør. Dette kan også siges som, at vandet med højere
saltholdighed har en højere massefylde end vandet med lavere saltholdighed.
Altså er min hypotese bekræftet.