测酒精密度

大学物理设计性试验 目：测量酒精的密度 学 院：物理电子工程学院 姓 名： 学 号： 设计性试验 实验名称：                测定酒精的密度 实验目的：①学会设计性试验。           ②学会一种测量液体密度的原理和方法。 实验器材：试管；盛水大烧杯；钢尺；滴管；待测酒精；透明胶带；吸水纸。 实验要求：1.不能用钢尺测定试管的尺寸。           2.不能把酒精和水混合。 原理简述：先在试管底部附近用透明胶带做一标记，然后把试管内放入适量的液体使试管能直立于盛水烧杯中，如图所示。 设v0为A点下的试管的内部体积，Vc为A点下的试管外部体积，  c为试管内部液体密度，w为水的密度，为酒精密度，M为空试管质量,Sc为试管外部面积，Sz为试管内侧面积。 在平衡之时，我们可以得到： （Vc+ Szlz）wg=（M+V0c+s c lcc）g    （1） 令：a=(M+Vρc-vcρw)÷(ρwsz); b =(ρcsc)÷(ρwsz)      (2) 则：（1）式可写成Lz=a+bLc 测量时，在试管内先加适量水，用米尺来测一组数据（ Lc,Lz  ），再加适量的水可测得另一组数据，如此连续可得一系列数据,通过数据处理可得到b1=Sc/Sz;然后把试管中的水倒掉后，并用吸水纸吸干试管壁中的水，用酒精重复上述过程实验，可以得到b2=ρSc/ρwSc,由此可得： ρ=ρw          (4) 实验数据及：               对水而言 Lc（mm） 15.0 15.5 16.0 18.5 20.0 22.0 24.5 26.0 28.0 LZ（mm） 56.5 57.0 57.5 59.0 60.0 62.5 64.0 66.5 68.0                 对酒精而言 Lc(mm) 18.5 20.0 22.0 23.0 25.0 26.0 28.0 31.5 32.0 LZ(mm) 58.0 58.5 59.5 60.5 62.0 63.5 64.5 66.0 66.5 用最小二乘法处理数据： 若Vi=yi-(a+bi) 根据最小二乘法，²=0  ①               ²=0    ② 令x=Lc，y=Lz 则Ixx=²； Iyy=²； Ixy=； a=； b=； 由上述可得，对试管内部是水而言 = mm≈20.6mm = mm≈61.2mm Ixy=161.78，Ixx=184.39； a1≈43.139，b1≈0.8774； 对试管内部是酒精而言 = mm≈25.1mm; = mm≈62.1mm; Ixy=120.39，Ixx=181.39； a2≈44.69，b2≈0.6637； 所以，酒精=水，水=1g/cm³,可得酒精=75.6 g/cm³。 实验：   在实验方面，这是我第一次做的设计性试验，在设计方面，花了挺大的功夫，在老师的帮助下，终于有了比较可行的方案；   在做实验时，因为无法排除试管壁上的某些小水珠或小酒精滴，可能造成一定的误差。在测量方面，因直尺的精度太低，也会造成一定的误差；       在知识方面，学会了用一种新的方法来测酒精；   在处理方面，因之前不熟悉计算机，所以最终结果显得参差不齐，但还是算完成了，觉得收获还不小。尤其，会用excel绘制线性图像，收获真的不小。