Scopo: calcolare la densità di alcuni gas da misure di massa e volume. Materiale: palloncini contenenti diversi gas, pompa a vuoto. Strumenti: bilancia portata 2000,00 g e risoluzione 0,01 g beuta con volume noto (1122.0 + 0.1) cm3 Procedimento: -aspirare l’aria con la pompa da vuoto dalla beuta -massare la beuta svuotata dall’aria -aprire il rubinetto e massare la beuta contenente l’aria a) aspirare l’aria dalla beuta con la pompa da vuoto -massare la beuta (* controllare che la massa della beuta svuotata sia sempre la stessa) -inserire il palloncino contenente il gas sull’imboccatura della beuta lasciare che il sistema giunga ad una situazione di equilibrio chiudere il rubinetto b) massare la beuta con il gas ripetere i punti da a fino a b con i diversi tipi di gas Note: - * la massa della beuta privata dell’aria dovrebbe essere sempre la stessa se la pompa è efficiente -il volume della beuta è stato calcolato tramite misure di massa e densità dell’acqua distillata fissata una certa temperatura e pressione. Dati sperimentali Massa beuta svuotata dell’aria=(634,27+0,01)g Massa beuta con aria=(635,59+0,01)g Massa beuta svuotata dell’aria=(634,27+0,01)g Massa beuta con gas azoto =(635,54+0,01)g Massa beuta svuotata dell’aria=(634,25+0,01)g Massa beuta con gas elio ==(634,46+0,01)g T=21.7°C P=746 mmHg Tabella: vedi messaggio 14 Formule utilizzate nei calcoli Massa gas =(Massa beuta con gas -Massa beuta svuotata dell’aria) Densità gas =m gas/Vbeuta Ertot = er massa +er Volume =ea massa/misura massa +ea volume/misura volume Ea densità= ertot * Misura densità Calcoli Massa aria= (Massa beuta con aria -Massa beuta svuotata dell’aria)=(1,32+0,02)g d aria=(1,32+0,02g/1122,0+0,1cm3) = 1,173*10-3 ertot=0,02/1,32+0,1/1122,0=0,015+0,000089=0,015089=0,015 (2 c.s.) ead =(0,015*1,173*10-3)=1,8*10-5=2*10-5 Massa azoto= (Massa beuta con azoto-Massa beuta svuotata dell’aria)=(1,27+0,02)g d azoto=(1,27+0,02g/1122,0+0,1cm3) = 1,1288*10-3 ertot=0,02/1,27+0,1/1122,0=0,016+0,000089=0,015089=0,016 (2 c.s.) ead =(0,016*1,1288*10-3)=1,8*10-5=2*10-5 Massa gas elio =(Massa beuta con elio -Massa beuta svuotata dell’aria)=(0,21+0,02)g d elio=(0,21+0,02g/1122,0+0,1cm3) = 1,866*10-4 ertot=0,02/0,21+0,1/1122,0=0,095+0,000089=0,015089=0,048 (2 c.s.) ead =(0,095*1,866*10-4)=1,8*10-5=2*10-5 Conclusioni Abbiamo considerato che svuotando sempre la beuta della stessa quantità di aria i diversi gas potevano avere lo stesso volume a disposizione. Abbiamo misurato la Pressione e la Temperatura dell’ambiente dove avveniva la esperienza e cercato i valori tabulati di densità per i diversi gas. Procedimento per la misura del volume della beuta Svuotare la beuta con la pompa da vuoto e massarla. Riempire con acqua la beuta e tappare facendo attenzione che l’acqua occupi tutti gli spazi disponibili fino al rubinetto inserito sul tubo di raccordo. Fare attenzione alla presenza di eventuali bolle di aria. Misurare la temperatura e dalle tabelle relative evincere la densità (per noi alla T=21.7°C e, d acqua= 0.997797 g/cm3.Utilizzare quel valore per ricavare il volume. Per quanto riguarda l’errore associato a tale misura noi abbiamo ragionato così: l’errore sulla massa 0.02 g , errore sulla densità due ipotesi: una più “fortunata” di 0.00001 g/cm3 e una più “sfortunata di 0.00009 g/cm3. Noi abbiamo considerato più onesta questa possibilità e quindi ea del volume risulta essere 0.1 cm3 Dati: m_beuta_vuota Mv= (634.22+ 0.01)g m_beuta_piena Ma=(1753.77+0.01)g massa_acqua= (Ma-Mv)= (1119,55 + 0.02)g T=21°C d acqua= 0.997797 g/cm3 Volume_beuta = massa_acqua/densità_acqua =(1119,55g/0.997797 g/cm3)=1122,02 cm3 Er_massa=0,02/1122,02=0.000018 Er_densità=0.00009/0.99823=0.000090 Er_totale= Er_massa + Er_densità = (0.000018+0.000090)=0.00011)=1.1*10-4 Ea_volume = 0.00011*1122,02 cm3=0.1 cm3.
Misure di massa e volume di gas
Scopo: calcolare la densità di alcuni gas da misure di massa e volume. Materiale: palloncini contenenti diversi gas, pompa a vuoto. Strumenti: bilancia portata 2000,00 g e risoluzione 0,01 g beuta con volume noto (1122.0 + 0.1) cm3 Procedimento: -aspirare l’aria con la pompa da vuoto dalla beuta -massare la beuta svuotata dall’aria -aprire il rubinetto e massare la beuta contenente l’aria a) aspirare l’aria dalla beuta con la pompa da vuoto -massare la beuta (* controllare che la massa della beuta svuotata sia sempre la stessa) -inserire il palloncino contenente il gas sull’imboccatura della beuta lasciare che il sistema giunga ad una situazione di equilibrio chiudere il rubinetto b) massare la beuta con il gas ripetere i punti da a fino a b con i diversi tipi di gas Note: - * la massa della beuta privata dell’aria dovrebbe essere sempre la stessa se la pompa è efficiente -il volume della beuta è stato calcolato tramite misure di massa e densità dell’acqua distillata fissata una certa temperatura e pressione. Dati sperimentali Massa beuta svuotata dell’aria=(634,27+0,01)g Massa beuta con aria=(635,59+0,01)g Massa beuta svuotata dell’aria=(634,27+0,01)g Massa beuta con gas azoto =(635,54+0,01)g Massa beuta svuotata dell’aria=(634,25+0,01)g Massa beuta con gas elio ==(634,46+0,01)g T=21.7°C P=746 mmHg Tabella: vedi messaggio 14 Formule utilizzate nei calcoli Massa gas =(Massa beuta con gas -Massa beuta svuotata dell’aria) Densità gas =m gas/Vbeuta Ertot = er massa +er Volume =ea massa/misura massa +ea volume/misura volume Ea densità= ertot * Misura densità Calcoli Massa aria= (Massa beuta con aria -Massa beuta svuotata dell’aria)=(1,32+0,02)g d aria=(1,32+0,02g/1122,0+0,1cm3) = 1,173*10-3 ertot=0,02/1,32+0,1/1122,0=0,015+0,000089=0,015089=0,015 (2 c.s.) ead =(0,015*1,173*10-3)=1,8*10-5=2*10-5 Massa azoto= (Massa beuta con azoto-Massa beuta svuotata dell’aria)=(1,27+0,02)g d azoto=(1,27+0,02g/1122,0+0,1cm3) = 1,1288*10-3 ertot=0,02/1,27+0,1/1122,0=0,016+0,000089=0,015089=0,016 (2 c.s.) ead =(0,016*1,1288*10-3)=1,8*10-5=2*10-5 Massa gas elio =(Massa beuta con elio -Massa beuta svuotata dell’aria)=(0,21+0,02)g d elio=(0,21+0,02g/1122,0+0,1cm3) = 1,866*10-4 ertot=0,02/0,21+0,1/1122,0=0,095+0,000089=0,015089=0,048 (2 c.s.) ead =(0,095*1,866*10-4)=1,8*10-5=2*10-5 Conclusioni Abbiamo considerato che svuotando sempre la beuta della stessa quantità di aria i diversi gas potevano avere lo stesso volume a disposizione. Abbiamo misurato la Pressione e la Temperatura dell’ambiente dove avveniva la esperienza e cercato i valori tabulati di densità per i diversi gas. Procedimento per la misura del volume della beuta Svuotare la beuta con la pompa da vuoto e massarla. Riempire con acqua la beuta e tappare facendo attenzione che l’acqua occupi tutti gli spazi disponibili fino al rubinetto inserito sul tubo di raccordo. Fare attenzione alla presenza di eventuali bolle di aria. Misurare la temperatura e dalle tabelle relative evincere la densità (per noi alla T=21.7°C e, d acqua= 0.997797 g/cm3.Utilizzare quel valore per ricavare il volume. Per quanto riguarda l’errore associato a tale misura noi abbiamo ragionato così: l’errore sulla massa 0.02 g , errore sulla densità due ipotesi: una più “fortunata” di 0.00001 g/cm3 e una più “sfortunata di 0.00009 g/cm3. Noi abbiamo considerato più onesta questa possibilità e quindi ea del volume risulta essere 0.1 cm3 Dati: m_beuta_vuota Mv= (634.22+ 0.01)g m_beuta_piena Ma=(1753.77+0.01)g massa_acqua= (Ma-Mv)= (1119,55 + 0.02)g T=21°C d acqua= 0.997797 g/cm3 Volume_beuta = massa_acqua/densità_acqua =(1119,55g/0.997797 g/cm3)=1122,02 cm3 Er_massa=0,02/1122,02=0.000018 Er_densità=0.00009/0.99823=0.000090 Er_totale= Er_massa + Er_densità = (0.000018+0.000090)=0.00011)=1.1*10-4 Ea_volume = 0.00011*1122,02 cm3=0.1 cm3.