Sådan finder du lydstyrken i et reagensglas

Finding lydstyrken af en reagensglas eller NMR-rør er en almindelig kemiberegning, både i laboratoriet af praktiske grunde og i klasseværelset for at lære at konvertere enheder og rapporter væsentlige tal. Her er tre måder at finde lydstyrken på.

Et typisk reagensglas har en afrundet bund, men NMR-rør og visse andre reagensglas har en flad bund, så volumen der er indeholdt i dem er en cylinder. Du kan få et rimeligt nøjagtigt mål for volumen ved at måle rørets indvendige diameter og væskens højde.

• Den bedste måde at måle testrørets diameter er at måle den bredeste afstand mellem det indvendige glas- eller plastoverflader. Hvis du måler hele vejen fra kant til kant, inkluderer du selve reagensglasset i dine målinger, hvilket ikke er korrekt.
• Mål prøvevolumen fra hvor den starter i bunden af ​​røret til bunden af ​​menisken (for væsker) eller det øverste lag af prøven. Mål ikke reagensglasset fra bunden af ​​basen til det, hvor det ender.

Brug formel til lydstyrken på en cylinder at udføre beregningen:

V = πr²h

hvor V er volumen, π er pi (ca. 3,14 eller 3,14159), r er cylinderens radius og h er prøveens højde

Diameteren (som du målte) er dobbelt så radius (eller radius er en halv diameter), så ligningen kan omskrives:

V = π (1/2 d)²h

hvor d er diameter

Lad os sige, at du måler et NMR-rør og finder, at diameteren er 18,1 mm og højden til 3,24 cm. Beregn lydstyrken. Rapporter dit svar til den nærmeste 0,1 ml.

Først skal du konvertere enhederne, så de er de samme. Brug venligst cm som dine enheder, fordi en kubikcentimeter er en milliliter! Dette sparer dig for problemer, når det er tid til at rapportere dit volumen.

Der er 10 mm i 1 cm, så du konverterer 18,1 mm til cm:

diameter = (18,1 mm) x (1 cm / 10 mm) [bemærk, hvordan mm annulleres]
diameter = 1,81 cm

Tilslut nu værdierne til lydstyrken ligning:

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

Fordi der er 1 ml i 1 kubikcentimeter:

V = 8,024 ml

Men det er det urealistisk præcision, givet dine målinger. Hvis du rapporterer værdien til den nærmeste 0,1 ml, er svaret:

V = 8,0 ml

Hvis du kender sammensætningen af ​​reagensglasets indhold, kan du slå op dens densitet for at finde lydstyrken. Husk, densitet er lig masse pr. Enhedsvolumen.

Få massen af ​​det tomme reagensglas.

Hent testrørets masse plus prøven.

Prøvenes masse er:

masse = (masse af fyldt reagensglas) - (masse af tomt reagensglas)

Brug nu prøvens densitet til at finde dens volumen. Sørg for, at densitetsenhederne er de samme som for den masse og volumen, du vil rapportere. Det kan være nødvendigt at konvertere enheder.

densitet = (prøvemasse) / (prøvevolumen)

Omarrangering af ligningen:

Volumen = Densitet x masse

Forventer fejl i denne beregning fra dine massemålinger og fra enhver forskel mellem den rapporterede tæthed og den faktiske tæthed. Dette sker normalt, hvis din prøve ikke er ren, eller temperaturen er forskellig fra den, der blev brugt til densitetsmåling.

Bemærk, at et normalt reagensglas har en afrundet bund. Dette betyder, at brug af formlen til volumen på en cylinder vil give en fejl i din beregning. Det er også vanskeligt at prøve at måle den indre diameter på røret. Den bedste måde at finde testrørets volumen er at overføre væsken til en ren gradueret cylinder for at tage en aflæsning. Bemærk, at der også vil være en vis fejl i denne måling. En lille mængde væske kan efterlades i prøverøret under overførsel til den graduerede cylinder. Næsten helt sikkert vil nogle af prøven forblive i den graduerede cylinder, når du overfører den tilbage til reagensglasset. Tag dette i betragtning.

Endnu en metode til at få volumen af ​​et afrundet reagensglas er at kombinere volumen af ​​en cylinder med halvdelen af ​​sfærens volumen (halvkuglen, der er den afrundede bund). Vær opmærksom på, at tykkelsen af ​​glasset i bunden af ​​røret kan være anderledes end væggens, så der er en iboende fejl i denne beregning.