НАЗАДПикнометр с термометром

В учебниках физики конца 19 – начала 20 вв. (К. Краевич, Ф. Индриксон, А. Цингер) рассматривались разные способы определения плотности жидкости, которые применялись на практических занятиях учащимися: измерение ареометром постоянной массы и ареометром постоянного объема, на весах Вестфаля-Море и с помощью пикнометра.
В таблице представлены фото перечисленных выше приборов, выставленных в экспозиции виртуального музея (нажми на картинку).

Ареометр Весы Вестфаля-Море
Постоянной массы Постоянного объема
Нажми картинку! Нажми картинку! Нажми картинку!

Рисунок 1
Пикнометр (от греч. pyknós – плотный) представляет собой стеклянный сосуд, имеющий строго определенный объем. К простейшим пикнометром относится мерная колба (рис.1) - колба с длинным горлом, на котором есть метка, показывающая до какого уровня нужно наливать жидкость. На стенке колбы обозначен    фиксированный объем в мл и температура, при которой проводилась калибровка пикнометра. Пикнометры всегда закрываются пробкой того или иного типа.
Для более точных измерений плотности жидкости Д.И. Менделеев (1859) предложил дополнить пикнометр термометром.
На рисунке 2 показан пикнометр с термометром упрощенной модификации для учебных целей. Прибор состоит из склянки с приваренной к ней капиллярной трубкой (рис. 3); на последней нанесена шкала с верхним пределом 25 куб см; трубка заканчивается воронкой, отверстие которой закрывалось пробочкой (не сохранилась).  Широкое горло склянки закрыто притертой пробкой, в которую вплавлен ртутный термометр, градуированный по шкале Цельсия. В верхней части термометра, где крепится шкала, приклеен латунный колпачок, позволяющий подвешивать прибор к коромыслу аналитических весов.










Рисунок 2. Внешний вид пикнометра с термометром для определения плотности жидкости. Деревянный футляр (общие габариты 43 см× 5 см ×3 см) снаружи обтянут кожей, а внутри - бархатом.
Конец XIX в. Берлин.

Рисунок 3. Склянка пикнометра. Бумажная наклейка является дополнительным доказательством принадлежности прибора к коллекциям Музея

Принадлежность пикнометра к коллекции Педагогического музея ВУЗ подтверждает надпись на крышке футляра в виде дроби римская цифра обозначает отдел коллекции, арабская цифра - порядковый номер прибора внутри отдела. Форма написания позволяет предположить, что прибор приобретен в период между 1880 и 1900 гг.

Номер 1651 был нанесен при каталогизации и инвентаризации приборов физического кабинета в 1924-1925гг.

Работа прибора не проверялась из опасения повредить прибор; не удалось вытащить притертую пробку.


Рисунок 4. Часть шкалы термометра; цифры и надпись сделаны от руки. Хорошо читается последнее слово – Берлин.

Органайзер исследователя

1. В учебнике физики К. Краевича описан принцип, которой лежит в основе способа измерения плотности с помощью пикнометра. Прочтите внимательно текст и «переведите» его на современный научный язык.

2. Ознакомьтесь с алгоритмом измерения плотности жидкости с помощью простейшего пикнометра (мерной колбы) и выведите формулу для расчета плотности исследуемой жидкости. Сначала определяют массу пустого пикнометра, затем туда наливают исследуемую жидкость и определяют массу пикнометра с жидкостью, пикнометр высушивается, затем туда наливают дистиллированную воду в том же объеме и определяют массу пикнометра с водой. Затем производят расчеты.
3. Объясните, почему применение термометра в пикнометре уменьшает погрешность измерения плотности жидкости.

Рейтинг@Mail.ru