A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre. Megoldás. A méréshez felhasznált eszközök: ‐ Digitális konyhai mérleg, amit tömegmérésre használtam. (A 2 ml-es szintig töltöttem bele vizet.) ‐ Tű, amit a fecskendő végéhez illesztettem. ‐ Vízzel teli pohár. ‐ 10 üres (levegővel telt) patron papírdobozban. ‐ 10 teli (szén-dioxiddal telt) patron papírdobozban. (A patronok névleges térfogata 10 ml, és legalább 6 g tömegű természetes szén-dioxidot tartalmaz egy-egy patron.) A mérés elve. A patronban lévő szén-dioxid átlagsűrűségének meghatározásához a szén-dioxid tömegét és az általa kitöltött térfogatot kellett meghatározni, hiszen a sűrűség: . A tömeg mérése. Konyhai mérlegen megmértem az üres és a teli patronokat tartalmazó dobozok tömegét. Ezek tömegkülönbsége egyenlő a 10 teli patronban lévő szén-dioxid tömegével. (Elhanyagoltam a patronokban lévő levegő tömegét, illetve a teli patronokat lezáró vékony hártyák milligramm nagyságrendű tömegét is.) A térfogat mérése. Az orvosi fecskendőt megtöltöttem a pohárból vízzel, majd egészen a 2 ml-es jelzésig kipréseltem belőle a vizet. Ezt követően egy tűt illesztettem rá, és az üres patronokba töltöttem a vizet. Az alapján, hogy egy-egy patron megtöltéséhez minden esetben 5-ször kellett újratöltenem a fecskendőt, és hogy az utolsó fecskendőben mennyi víz maradt, mire a patron megtelt, ki tudtam számítani a patron térfogatát. Tapasztalatok és problémák. A tömeg mérésével nemigen gyűlt meg a bajom, a térfogat mérésnél viszont több probléma is adódott. A fecskendő teljes megtöltése után többször is maradtak benne légbuborékok, de ezeket vagy kinyomtam, vagy újratöltöttem a fecskendőt. Kétszer is előfordult, hogy a tűt nem megfelelően helyeztem a patron nyílásához, és némi víz félreömlött; ekkor kiráztam a patronból a vizet, és újra kezdtem a mérést. A mérések eredménye. A konyhai mérlegen a teli patronos papírdoboz tömegét 359, az üreseket tartalmazóét 279 g-nak mértem. A térfogat mérését 6 patronon végeztem el ‐ ebből 4 esetben 9,8 ml-t, a másik két esetben 9,9 ml-t kaptam a patronok belső térfogatára. Ezek átlaga 9,83 ml, így tehát a szén-dioxid mért átlagsűrűsége: . Hibaszámítás. A konyhai mérleg 1 g pontossággal mér ‐ tehát a 10 teli patronos papírdoboz g, a másik papírdoboz g tömegű. Innen megkaptam, hogy egyetlen patronban lévő szén-dioxid (átlagos) tömege g. A fecskendő 0,1 ml-es pontosságú leolvasást tesz lehetővé. Ez azt jelenti, hogy egy fecskendőbe ml vizet töltöttem, az egy patron megtöltéséhez szükséges 5 fecskendőbe pedig ml-t. Emellett az utolsó fecskendőben maradt víz térfogatának leolvasása is 0,1 ml-es hibát okoz. Vagyis ‐ átlagolva a mérések eredményeit ‐ a szén-dioxid térfogatot foglal el egy patronban. Ez alapján a patronban lévő szén-dioxid átlagsűrűsége:
| |
Látható, hogy a hiba kb. 10 százalékos (a sűrűség és között lehet).
|
|