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MISURE DI DENSITÀ DI CORPI LIQUIDI, GRANDEZZE FISICHE ADDITIVE E NON ADDITIVE - Misurare la densità di 2 corpi liquidi,alcol ed acqua, c

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 Misure di densità di corpi liquidi, grandezze fisiche additive e non additive

Scopo: Misurare la densità di 2 corpi liquidi,alcol ed acqua, calcolare l’incertezza delle misurazioni,stabilire se le grandezze massa e volume sono additive o non additive

 Materiali: Alcool etilico denaturato,Acqua di rubinetto



NOME DELLO STRUMENTO

GRANDEZZA MISURATA

SENSIBILITA'

CAMPO DI MISURA

Cilindro graduato  

Volume

0,5 mL 

2,5 mL ÷ 25 mL 

Cilindro graduato  

Volume

 1 mL

 10 mL ÷ 100 mL

Bilancia digitale

Massa

0,03 g

0,00 g ÷ 610,00 g

 Schema:

                                     Acqua                                   Alcool


 Procedimento:

PARTE 1:

  1. Abbiamo pesato il cilindro più grande.
  2. Abbiamo pesato il cilindro più grande con circa 60 mL di acqua dentro.
  3. Successivamente abbiamo sottratto la massa del cilindro a quella dell’acqua.
  4. Abbiamo determinato poi il volume e la densità dell’acqua.

PARTE 2:

  1. Abbiamo pesato il cilindro più piccolo .
  2. Abbiamo pesato il cilindro più piccolo con circa 15 mL di alcool dentro.
  3. Successivamente abbiamo sottratto la massa del cilindro a quella dell’alcool
  4. Abbiamo determinato poi il volume e la densità dell’alcool

PARTE 3

  1. Abbiamo introdotto nel cilindro più grande,contenente acqua,l’alcool del cilindro più piccolo.
  2. Abbiamo misurato e calcolato la massa dell’acqua  più quella dell’alcool
  3. Successivamente abbiamo calcolato e misurato il volume dell’ acqua più quello dell’alcool

 

Dati:

                                                          

                        Cilindro più grande (Acqua)

m (cilindro)

g

m (cilindro + acqua)

g

V (acqua)

cm3

139,75 ± 0,03

189,25 ± 0,03

49,0 ± 1

                       Cilindro più piccolo (alcool)

                                                          

m (cilindro)

g

m (cilindro + alcool)

g

V (alcool)

cm3

58,70± 0,03

71,38± 0,03

16,0 ± 0,5

Elaborazioni:

Calcolo della massa e della densità dell’acqua e dell’alcool

           Cilindro grande (Acqua)                        Cilindro piccolo (Alcool)

m (alcool)

g

d (alcool)

g/cm3

12,68 ± 0,5

0,768 ± 0,03



m (acqua)

g

d (acqua)

g/cm3

49,28 ± 0,06

0,96 ± 0,02

Calcolo della massa


m (acqua) = m (cilindro + acqua) – m (cilindro)

m (acqua) = 189,75 g139,75 g = 50,00 g

Calcolo degli errori


Eass (m acqua) = Eass (m cilindro + acqua) + Eass (m cilindro)

Eass (m acqua) = 0,03 g + 0,03 g = 0,06 g


Erel (m acqua) = Eass (m acqua) / m

Erel (m acqua) = 0,06 g / 50,00 g = 0,001

Calcolo della densità


d (acqua) = m (acqua) / V (acqua)

d (acqua) = 50,00 g / 64 cm3 = 0,96 g/cm3

Calcolo degli errori


Eass (d) = [Erel (m acqua) + Erel (V acqua)] ∙ d

Eass (d) = [0,001 + 0,02] ∙ 0,96 g/cm3 = 0,02 g/ cm3

Effettuiamo il confronto fra la somma delle masse e dei volumi dell’acqua e dell’alcool .

m (acqua + alcool)

g

V (acqua + alcool)

cm3

calcolata

misurata

calcolata

misurata

73,60 ± 0,12

73,95 ± 0,03

80 ± 2

79 ± 1

Calcolo degli errori della somma delle masse dell’acqua e dell’alcool

Erel (m al + ac) calcolata = Eass (m al + ac) calcolata / m (al + ac) calcolata

Erel (m al + ac) calcolata = 0,12 g / 73,60 g = 0,0016

Erel (m al + ac) misurata = Eass (m al + ac) misurata / m (al + ac) misurata

Erel (m al + ac) misurata = 0,03 g / 73,95 g = 0,0004

Calcolo degli errori della somma dei volumi dell’acqua e dell’alcool

Erel (V al + ac) calcolata = Eass (V al + ac) calcolata / V (al + ac) calcolata

Erel (V al + ac) calcolata = 2 cm3 / 80 cm3 = 0,03

Erel (V al + ac) misurata = Eass (V al + ac) misurata / V (al + ac) misurata

Erel (V al + ac) misurata = 1 cm3 / 79 cm3 = 0,01

 Osservazioni:

Abbiamo visto che la massa e il volume sono due grandezze additive,abbiamo inoltre confrontato  i valori della densità con gli altri gruppi e abbiamo visto che sono compatibili perché si possono sovrapporre. Abbiamo scoperto anche la densità dell’alcool che è di 0,85 Kg/dm3                      

           

 Esempi / Confronto con la realtà:

Se si somma per esempio il volume di una certa quantità di ghiaia con il volume di una certa quantità di sabbia,si scopre che il volume è una grandezza fisica additiva perché la sabbia va ad occupare gli spazi vuoti tra i ciottoli della ghiaia. Un esempio che fa al caso nostro è proprio quello dell’ alcool con l’acqua,infatti le particelle di acqua ed alcool si mescolano e quindi occupano un volume pari a quello misurato.

Conclusioni:

La massa è una grandezza fisica additiva perché sommando le due masse il suo risultato è la massa sperimentale.Il volume è anch’esso una grandezza additiva perché il volume totale è il volume che ottengo con una formula matematica.





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