Kuidas katseklaasis helitugevust leida

Leida maht a katseklaas või NMR-toru on tavaline keemiaarvutus nii laboris praktilistel põhjustel kui ka klassiruumis ühikute teisendamise õppimiseks esitage olulised arvud. Helitugevuse leidmiseks on kolm võimalust.

Tüüpilisel katseklaasil on ümardatud põhi, NMR-torudes ja teatavatel muudel katseklaasidel on lame põhi, nii et neis sisalduv maht on silinder. Mõistlikult täpse mahu saamiseks võite mõõta toru siseläbimõõdu ja vedeliku kõrguse.

• Parim viis katseklaasi läbimõõdu mõõtmiseks on kõige laiema vahemaa mõõtmine klaasist või plastist sisemiste pindade vahel. Kui mõõdate kogu servast servani, siis kaasatakse katseklaas ise mõõtmistesse, mis pole õige.
• Mõõdetakse proovi maht, kust see algab tuubi põhjas, meniski põhjani (vedelike jaoks) või proovi ülemise kihini. Ärge mõõtke katseklaasi aluse põhjast kuni selle lõpuni.

Kasuta silindri mahu valem arvutuse tegemiseks:

V = πr²h

kus V on ruumala, π on pi (umbes 3.14 või 3.14159), r on silindri raadius ja h on proovi kõrgus

Läbimõõt (mille mõõtsite) on raadiusest kaks korda suurem (või raadius on poole läbimõõduga), seega võib võrrandi ümber kirjutada:

V = π (1/2 d)²h

kus d on läbimõõt

Oletame, et mõõdate NMR-toru ja leiate läbimõõduks 18,1 mm ja kõrguseks 3,24 cm. Arvutage maht. Teatage oma vastusest täpsusega 0,1 ml.

Esiteks soovite teisendada ühikud nii, et need oleksid ühesugused. Kasutage ühikutena cm, kuna kuupsentimeeter on milliliiter! See säästab teie probleeme, kui on aeg oma mahust teatada.

1 cm on 10 mm, seega 18,1 mm muutmiseks cm:

läbimõõt = (18,1 mm) x (1 cm / 10 mm) [pange tähele, kuidas mm tühistab]
läbimõõt = 1,81 cm

Nüüd ühendage väärtused helitugevuse võrrandisse:

V = π (1/2 d)²h
V = (3,14) (1,81 cm / 2)²(3,12 cm)
V = 8,024 cm³ [kalkulaatorist]

Kuna 1 kuupsentimeetris on 1 ml:

V = 8,024 ml

Kuid see on ebareaalne täpsus, arvestades teie mõõtmisi. Kui teatate väärtuse täpsusega 0,1 ml, on vastus järgmine:

V = 8,0 ml

Kui teate katseklaasi sisu koostist, saate seda otsida selle tihedus helitugevuse leidmiseks. Pidage meeles, et tihedus on võrdne mass mahuühiku kohta.

Hankige tühja katseklaasi mass.

Hankige katseklaasi mass koos prooviga.

Proovi mass on:

mass = (täidetud katseklaasi mass) - (tühja katseklaasi mass)

Nüüd kasutage proovi tihedust, et leida selle maht. Veenduge, et tiheduse ühikud on samad, mis massi ja ruumala korral, millest soovite teatada. Võimalik, et peate ühikuid teisendama.

tihedus = (proovi mass) / (proovi maht)

Võrrandi ümberkorraldamine:

Maht = tihedus x mass

Ootama viga selles arvutamises teie massimõõtmiste põhjal ja kõigist erinevustest teatatud tiheduse ja tegeliku tiheduse vahel. Tavaliselt juhtub see siis, kui proov ei ole puhas või temperatuur erineb tiheduse mõõtmiseks kasutatavast temperatuurist.

Pange tähele, et tavalisel katseklaasil on ümar põhi. See tähendab, et silindri mahu valemi kasutamine põhjustab vea teie arvutamisel. Ka toru siseläbimõõdu mõõtmine on keeruline. Parim viis katseklaasi mahu leidmiseks on vedeliku ülekandmine puhtasse mõõtesilindrisse, et saada näit. Pange tähele, et ka selles mõõtmises on mõni viga. Mõõtesilindrisse viimise ajal võib katseklaasis järele jääda väike kogus vedelikku. Peaaegu kindlasti jääb osa proovist mõõtesilindrisse, kui selle tagasi katseklaasi viia. Võtke seda arvesse.

Veel üks meetod ümardatud katseklaasi mahu saamiseks on silindri mahu ühendamine poole kera mahuga (poolkera, mis on ümardatud põhi). Pange tähele, et klaasi paksus toru põhjas võib erineda seinte paksusest, nii et selles arvutamises on loomulik viga.