ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ТВЁРДОГО
ТЕЛА ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ
Плотностью r называется масса вещества в единице объёма тела. Плотность равна отношению массы m тела к его объёму V:
(1)
Единицей плотности в СИ является 1 кг/м3.
Таким образом, для нахождения плотности следует измерить объём тела V и его массу m. Для тела правильной формы – цилиндра – объём вычисляется по формуле:
(2)
Следовательно, для определения объёма цилиндра, необходимо измерить его высоту h и диаметр D. Подставляя значение объёма из уравнения (2) в (1), получаем расчётную формулу для определения плотности r материала цилиндра:
(3)
Высота h цилиндра определяется с штагенциркуля, диаметр D – с микрометра, масса m цилиндра – на рычажных весах.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1.Перед началом работы необходимо ознакомиться с правилами проведения измерений с штангенциркуля, микрометра и порядком работы на технических весах.
2.Измерить диаметр D цилиндра микрометром в трёх различных местах, каждый раз занося результаты в таблицу 1.
3.Измерить высоту h цилиндра штангенциркулем один раз и результат записать в таблицу 2.
4.Один раз взвесить цилиндр на технических весах, записав значение его массы m в таблицу 2.
5.Вычислить абсолютную погрешность измерения диаметра DD цилиндра по правилам нахождения погрешностей прямых измерений. Погрешность измерения высоты Dh цилиндра берётся равной инструментальной погрешности штангенциркуля. Для нахождения погрешности измерения массы Dm используется следующий приём. Не разгружая уравновешенные весы с цилиндром, на чашку весов с гирями положить разновес-перегрузок такой величины, чтобы стрелка весов, отклонившись от положения равновесия, достигла крайнего деления шкалы. Этот перегрузок принимается за величину погрешности Dm при измерении массы.
6.Используя данные таблиц 1 и 2, вычислить плотность вещества r по формуле (3).
7.Вывести формулу относительной погрешности косвенных измерений плотности, определить её величину и занести в таблицу 2:
Зная значение относительной погрешности, вычислить абсолютную погрешность измерений, также занеся её значение в таблицу 2:
8.Записать окончательный результат с учётом погрешности.
№
D,
мм
DD,
мм
1
2
3
ср
ТАБЛИЦА 1
ТАБЛИЦА 2
h, мм
Dh,
мм
m, г
Dm,
г
r,
кг/м3
Dr,
кг/м3
2. Вну́тренняя эне́ргия — принятое в физике сплошных сред, термодинамике и статистической физике название для той части полной энергии термодинамической системы.
3. нутренняя энергия любого вещества (в том числе и газа) - это сумма кинетических и потенциальных энергий всех молекул.
Идеальный газ - это модель реального газа, в которой молекулы принимаем за материальные точки (т. е. не учитываем размеры молекул) и пренебрегаем взаимодействием молекул друг с другом. Поэтому внутренняя энергия идеального газа равна только сумме кинетических энергий молекул (потенциальная энергия взаимодействия молекул равна 0). У реального газа потенциальная энергия взаимодействия молекул не равна 0, и она вносит вклад в выражение для внутренней энергии.