Lab Glassware: Understanding the Meniscus and Measuring Errors
Мензурка представляет собой вид лабораторной посуды.
Она изготавливается из стекла или пластика и используется для определения объема находящихся в сосуде жидкостей.
Для максимальной точности измерений нужно знать цену деления мензурки и некоторые особенности использования такой лабораторной посуды.
Расскажем об этом ниже.
Использование Мензурки
Медицинские, учебные и промышленные учреждения, НИИ и кухни общепита используют различную измерительную посуду в своей работе.
Она незаменима при проведении лабораторных анализов и опытов, а также для измерения пропорций ингредиентов.
Мензурки играют важную роль в этом процессе.
Определение Мензурки
Мензурка представляет собой мерную лабораторную посуду в виде стакана с зауженной нижней частью.
На внешнюю стенку нанесена мерная шкала с делениями в мл, мм3 или см3, соответствующая вместимости сосуда.
Шкала градуирования идет снизу вверх, что удобно для определения объема нижнего слоя.
Сливной носик обеспечивает аккуратный слив жидкости без подтекания и разбрызгивания.
Цена деления
Цена деления показывает, сколько миллилитров жидкости соответствует каждой метке на шкале.
Это позволяет вычислить погрешность и, зная ее, определить объем жидкости в сосуде.
Для определения цены деления обратитесь к любым двум соседним цифрам на шкале мензурки.
Пример:
Цена деления нашей мензурки — 5 мл.
Мензурка является важным инструментом в работе любого, кто занимается измерениями жидкостей. Важно правильно использовать эту посуду для обеспечения точного измерения и избегания ошибок. Убедитесь, что вы знаете цену деления вашей мензурки и следите за правильностью проведения измерений. Создайте свои эксперименты и анализы с уверенностью, зная, что вы используете мензурку правильно. Мензурка поможет вам в измерении объема жидкости точно и эффективно, что сделает ваши исследования результативными и надежными.
Измерение объема в лаборатории: Мерная посуда
В ходе исследований ученый делает множество различных измерений, чтобы выяснить свойства объекта, который он изучает. Одним из важных свойств предметов является их объем.
Объем показывает, какое пространство занимает вещество или объект. Например, у тебя есть всевозможные коробки, которые нужно сложить в кладовку. Поместятся ли они туда? Чтобы рассчитать это, нужно знать, сколько места занимает одна коробка.
Для каждого из них есть математические формулы вычисления объема. Нужно измерить высоту, ширину, длину или окружность тела, подставить их в нужную формулу – и всё, ответ готов.
Лабораторная посуда для измерения объема
Чтобы измерить объем жидкости, нужно взять ёмкость с нанесённой на неё шкалой. Дома для этого служит мерный стакан. Исследователи используют мензурки в виде стакана с носиком (лабораторный стакан) или в виде стеклянного цилиндра (градуированный цилиндр).
Единица измерения объема жидкости – 1 миллилитр, он равен 1 кубическому сантиметру (1 мл = 1 см 3). Чтобы точно измерить объем жидкости, мерную ёмкость нужно поставить на ровную поверхность. Обрати внимание на мениск – искривление уровня жидкости у стенок ёмкости.
Измерение объема газов
Объем газа равен объему сосуда, в котором он находится. Например, воздух в комнате заполняет всю комнату. В воздушном шарике объем воздуха, заполняющего его, равен объему шарика.
Все эти измерения достаточно просты. Но что делать в случае, если у тебя предмет неправильной формы? Вот один из способов вычислить его объем: взять сосуд, в который предмет может поместиться целиком, и наполнить его водой (не полностью).
Определение объёма предметов разного размера
Чтобы определить объём предмета, используем метод вытеснения жидкости. Сначала отмечаем уровень воды в сосуде, затем погружаем туда предмет, отмечаем новый уровень воды. Разность уровней будет равна объёму предмета.
Если хотите провести эксперимент в другой последовательности, заполните большой сосуд водой, погрузите в него предмет, а затем перелейте излишек в мерный стакан для определения объёма.
Метод вытеснения жидкости
Этот метод был изобретён Архимедом для определения объёма царского венца. Пример: в лабораторный стакан налили 200 мл воды, после погружения предмета уровень поднялся до 225 мл, что означает, что объём предмета равен 25 кубическим сантиметрам.
Плотность объектов
Плотность – отношение массы тела к его объёму. Рассмотрим мячи для пинг-понга и гольфа. Объём одинаков, но гольф-мяч плотнее. Для вычисления плотности нужно разделить массу на объём.
Масса таких мелких гвоздей как миниатюрные мечики, а вес их – в десяток раз больше.ранее вес древесного шара в египте использовался не обычный вид по члены!
Заключение
Плотность важна для понимания объёма и массы предметов. В ней заключена информация о соотношении массы и объёма материала. Таким образом, рассмотрение понятий объёма и плотности поможет вам лучше понять окружающий мир и структуру материи.
Важность измерения плотности вещества
Плотность как свойство вещества имеет для учёных большое значение. Зная плотность образца, можно определить, что это за вещество. При поиске полезных ископаемых учёные берут образцы руды или грунта и выясняют, какие металлы можно найти в этой местности.
Значение плотности для определения материала
Один из способов определения того, что входит в состав образца – измерить его плотность. У разных металлов плотность разная. Например, плотность у золота очень высокая, поэтому можно различить золотой и медный куски просто взвешивая их в руках.
Если плотность руды составляет около 9 г/см³, то есть вероятность обнаружить медь. А при плотности в районе 19 г/см³ уже можно говорить о золотом зале.
Влияние плотности на использование материала
Плотность также помогает понять, как и где можно использовать материал. Материалы, такие как стекловолокно, пенопласт и пластик, имеют низкую плотность из-за пузырьков воздуха внутри. Именно поэтому они прекрасно подходят для теплоизоляции.
Плавучесть и методы её измерения
Плавучесть – это способность тела оставаться в равновесии в жидкости. Она зависит от плотности материала. Объект, плотность которого превышает плотность воды, утонет; тело с меньшей плотностью будет держаться на поверхности воды.
Причина положительной и отрицательной плавучести
Пластичность корабля и камня под водой различается из-за плотности. Плотность корабля меньше, чем плотность воды, поэтому он плавает. Камень, с большей плотностью, тонет. Однако существуют способные плавать камни, такие как пористая пемза.
Плотность и плавучесть – важные понятия для понимания свойств материалов и вещества, а также в геологических исследованиях.
Ты сам наверняка не раз ставил эксперимент по определению плавучести, хотя и не подозревал в тот момент, что занимаешься научными исследованиями. Тебе ведь доводилось купаться в море или реке? Плавая, ты делаешь большой вдох – и можешь тогда держаться на поверхности воды. Воздух, который ты набираешь в лёгкие, уменьшает общую плотность твоего тела, а значит, увеличивает твою плавучесть. Твоя плотность становится ниже плотности воды, и – ура! – ты поплавком качаешься на её поверхности.
Плотность разных жидкостей тоже отличается друг от друга. Поэтому тело, имеющее положительную плавучесть в одной жидкости, может обладать отрицательной плавучестью в другой среде. Плотность ртути – жидкого металла – очень высока. Никто никогда не отправится купаться в ртути, потому что её пары очень ядовиты! Но если представить себе такую ситуацию в уме, то нырнуть в ртуть у нас бы не получилось. Мы бы просто плавали на её поверхности. Другая выдуманная ситуация: если вдруг кто-то решился бы искупаться в бассейне с медицинским спиртом, вряд ли у него получилось бы полежать там на спинке. Он вообще вряд ли удержался бы на поверхности. Плотность спирта ниже плотности воды, и плавучесть человеческого тела, скорее всего, будет в нём отрицательной.
Ты уже понял, что плавучесть – свойство относительное. Она зависит от разницы в плотности тела, погруженного в жидкость, и от плотности самой жидкости, в которую это тело погружается.
Очень важным является то обстоятельство, что замёрзшая вода, то есть лёд, имеет плотность меньшую, чем в обычном, жидком состоянии. Поэтому лёд всегда поднимается на поверхность незамёрзшей воды. Надо сказать, что вода в этом отношении достаточно уникальна: существуетвсего несколько веществ, у которых в твёрдом состоянии плотность уменьшается, а не увеличивается. Таков особый замысел Бога – чтобы жизнь на Земле могла существовать! Если бы зимой лёд не поднимался на поверхность водоёмов, а опускался на дно, то все озёра, пруды и реки промерзали бы насквозь, целиком, и все их обитатели погибли бы. Хвала Создателю, который устроил наш мир так мудро!
Наполнение мензурки водой
Налейте в мензурку столько воды, чтобы в нее полностью поместилось твердое тело, объем которого вы хотите измерить. Важно, чтобы тело тонуло в воде или плавало внутри нее, иначе объемом будет являться только та часть тела, которая находится под водой. Зная цену деления мензурки, измерьте, сколько воды налито в мензурку и запишите это значение.
Особенности измерений с использованием мензурок
Принцип действия мензурки основан на законе Архимеда. Согласно ему, на погружённое в жидкую или газовую среду тело воздействует выталкивающая сила, которая численно равна тому весу объёма газа или жидкости, который тело вытеснило.
Есть два способа измерений. Первый – по градуировке шкалы. Нужно просто налить в сосуд жидкое вещество или раствор и по его верхнему уровню определить занятый объём, соответствующий делению. Второй способ – вытеснение жидкости. При таком методе мензурка сначала наполняется водой, в которую погружается тело, значение объёма которого определяется. Измерения проводятся до погружения предмета и после. Разница в значениях и будет искомым объёмом.
Измерения объёмов жидких веществ и растворов, выполняемые с помощью мензурок, имеют некоторые особенности:
В нашем интернет-магазине вы можете приобрести широкий ассортимент мензурок по низким ценам. Обращайтесь!
Как измерить объем с помощью мензурки
Маркировка
На каждом изделии указывают его основные параметры:
Из чего изготавливают
Мензурки изготавливают из стекла, пластика, фарфора. Материал должен иметь определенный набор свойств:
Шкала градуировки должна быть устойчивой к истиранию.
Из стекла
Лабораторные мензурки из стекла — самые распространенные. Производятся в соответствии с техническими требованиями ГОСТ 1770-74. Для их изготовления используют химически стойкое (ХС), термически и химически стойкое (ТХС) или термически стойкое стекло.
Распространенный тип стекла, из которого производят мензурки, — силикатное (натриево-кальциевое). Это относительно недорогой и химически стабильный материал. При хорошей обрабатываемости имеет значительную твердость.
Термостойкие мензурки изготавливают из боросиликатного стекла — это силикатное стекло с добавлением бора. Оно отличается низким коэффициентом теплового расширения и устойчиво к тепловому удару. Благодаря этим свойствам лабораторная посуда из боросиликатного стекла прочнее и выдерживает повышенные температуры.
На термически стойкие мензурки наносят специальный знак — белый прямоугольник, квадрат или круг и аббревиатуру ТС. Стеклянную посуду без такого знака нельзя использовать для быстрого нагрева и охлаждения.
Чтобы закалить стекло для мензурок, его подвергают отжигу. Для этого стекло нагревают до 560 °С, контролируя скорость нагрева. Чем тоньше стекло, тем быстрее его можно нагревать, и наоборот. Затем сосуд выдерживают некоторое время, пока температура внутри и снаружи не совпадет до сотых градуса. После этого стекло поэтапно охлаждают, контролируя скорость.
Из пластика
Раньше пластмассовая мерная посуда была менее популярна из-за низкой точности. Но современные изделия из пластика — полноценные аналоги стеклянных. Они тоже могут иметь высший класс точности. При этом отличаются повышенной механической прочностью.
Для изготовления пластиковых мензурок используются полиэтилен, полипропилен, фторопласты и другими пластики с большой химической стойкостью. Такую посуду можно стерилизовать паром. Температурной устойчивости пластиков достаточно для проведения лабораторных работ.
Из фарфора
Фарфоровые мензурки характеризуются высокой химической устойчивостью, термостойкостью и относительно высокой механической прочностью. Бывают двух видов: неглазурованные и глазурованные. Неглазурованная фарфоровая посуда выдерживает до 1400–1500 °С, глазурованная — до 1200 °С.
Виды мензурок
Мензурки делят по различным признакам:
Для чего используется
Мензурки лабораторного назначения выполняют следующие задачи:
Мензурки не используют для точного, капельного дозирования. Для этого предназначены пипетки. Дело в том, что погрешность у мензурок больше: варьируется от 5 до 50 мл и зависит от вместимости.
Определение цены деления мензурки
Для начала рассмотрите мензурку и найдите единицы объема, указанные на ней. Чаще всего это миллилитры или кубические сантиметры, но могут быть и другие величины, как, например, литры. Определите цену деления мензурки следующим образом: выберите два близлежащих подписанных численными значениями штриха, отнимите меньшее число от большего и разделите результат на количество делений между этими числами.
Как измерить объем твердого тела без знания его размеров
Интересно, но вычислить объем твердого тела можно даже без знания его размеров. Для этого вам понадобится специальный измерительный прибор – мензурка.
Полезная информация о единицах измерения объема
При измерении объема будьте внимательны к единицам измерения. Обозначения "мл" или "ml" обозначают миллилитры, "л" или "л" – литры, а "см в третьей степени" – кубические сантиметры.
Перевод объема в другие единицы измерения
Если вам необходимо перевести объем в другие единицы измерения, используйте следующие правила: 1 миллилитр равен 1 кубическому сантиметру, а 1 литр равен 1000 миллилитрам.
Теперь, используя эти простые инструкции, вы можете легко измерить объем твердого тела с помощью мензурки. Не забывайте быть внимательными и осторожными при работе с водой и приборами измерения.
Мойка и хранение
Как и любую другую лабораторную посуду, мензурки нужно мыть сразу после использования. Для этого их сначала ополаскивают теплой водой, чтобы смыть остатки реактива. Затем моют мочалкой или ершиком с применением неабразивного средства. После мытья сосуды ополаскивают в проточной теплой воде до скрипа и не менее 5 раз в дистиллированной воде, чтобы полностью смыть остатки моющего средства.
Вымытые мензурки высушивают на сушилке или в естественных условиях. Для хранения и защиты от пыли их помещают в закрытый шкаф.
В нашем интернет-магазине вы можете приобрести широкий ассортимент мензурок по низким ценам. Обращайтесь!
Объем – физическая величина, определяющая занимаемое место
Объем – это важная физическая величина, которая показывает, сколько места занимает тело в трехмерном пространстве. Он вычисляется путем умножения трех величин: длины, ширины и высоты тела, и измеряется в кубических единицах, таких как метры или сантиметры.
Правила работы с мензурками
Правильность измерения зависит не только от качества мензурки, но и от умения обращаться с ней.
Для снятия показаний необходимо следовать правилам:
Для работы следует использовать чистые мензурки. На стеклянных поверхностях не должно быть капель воды.
Измерение объема тела
Привяжите нить к телу и осторожно опустите его в воду в мензурке, чтобы не разбить дно сосуда. Замерьте, сколько воды стало в мензурке после погружения тела и запишите это значение. Чтобы определить объем тела, найдите разницу между конечным и начальным объемами воды в мензурке. Полученное число будет являться объемом данного твердого тела. Обратите внимание, что измерение объема следует проводить в тех же единицах, что и объем воды, указанных на мензурке.
Использование мензурки для измерения объема
Итак, чтобы измерить объем твердого тела с помощью мензурки, вам понадобятся следующие предметы: мензурка, вода, нить и само тело, объем которого нужно измерить.
Как определить погрешность и объем жидкости
Погрешность равна половине цены деления мензурки. В нашем случае погрешность составляет 2,5 мл.
Чтобы определить объем, берем ближайшее число от верхней границы жидкости (на рисунке — это значение 40 мл) и прибавляем количество штрихов (на рисунке — 2 штриха) по 5 мл:
V = 40 + 2 × 5 = 50 мл.
С учетом погрешности объем жидкости в сосуде, изображенном на рисунке, равен 50 ± 2,5 мл. Знак ± означает, что действительный объем может составлять от 47,5 до 52,5 мл с учетом погрешности.