1. Главная
  2. Библиотека
  3. Физика
  4. В мензурку налили воду массой т. = 100 г и глицерин мас...
Решение задачи на тему

В мензурку налили воду массой т. = 100 г и глицерин массой m, = 250 г. Плотность воды считайте равной Р, = 1000 КГ м , а плотность глицерина - р, = 1250 Кг 1. Рассчитайте суммарный объём смешиваемых компонентов. 2. Рассчитайте абсолютную погрешность

  • Физика
  • #Общая физика: механика, термодинамика, электродинамика
  • #Методы экспериментальной физики
В мензурку налили воду массой т. = 100 г и глицерин массой m, = 250 г. Плотность воды считайте равной Р, = 1000 КГ м , а плотность глицерина - р, = 1250 Кг 1. Рассчитайте суммарный объём смешиваемых компонентов. 2. Рассчитайте абсолютную погрешность

Условие:

В мензурку налили воду массой т. = 100 г и глицерин массой m, = 250 г. Плотность воды считайте равной Р, = 1000 КГ м , а плотность глицерина - р, = 1250 Кг 1. Рассчитайте суммарный объём смешиваемых компонентов. 2. Рассчитайте абсолютную погрешность суммарного объёма смешиваемых компонентов, если считать, что массы компонентов имеют абсолютную погрешность в 1 г. Кратко поясните вычисления. 3. Объём смеси получился равным Vc = 297 мл. Можно ли с учётом погрешности говорить о том, что суммарный объём смешиваемых компонентов больше объёма смеси? Свой ответ обоснуйте.

Решение:

Для решения задачи, давайте пройдёмся по каждому пункту шаг за шагом.

1. Рассчитайте суммарный объём смешиваемых компонентов.


Объём можно рассчитать по формуле:
$
V = \frac{m}{\rho}
$
где $V$ — объём, $m$ — масса, $\rho$ — плотность.

Для воды:
- Масса воды $m_в = 100 \, \text{г} = 0.1 \, \text{кг}$
- Плотность воды $\rho_в = 1000 \, \text{кг/м}^3$

$
Vв = \frac{mв}{\rho_в} = \frac{0.1 \, \text{кг}}{1000 \, \text{кг/м}^3} = 0.0001 \, \text{м}^3 = 100 \, \text{мл}
$

Для глицерина:
- Масса глицерина $m_г = 250 \, \text{г} = 0.25 \, \text{кг}$
- Плотность глицерина $\rho_г = 1250 \, \text{кг/м}^3$

$
Vг = \frac{mг}{\rho_г} = \frac{0.25 \, \text{кг}}{1250 \, \text{кг/м}^3} = 0.0002 \, \text{м}^3 = 200 \, \text{мл}
$

Суммарны... $ Vв + V_г = 100 \, \text{мл} + 200 \, \text{мл} = 300 \, \text{мл} $

Абсолютная погрешность объёма рассчитывается по формуле:

\Delta V = \left| \frac{\partial V}{\partial mв \right| + \left| \frac{\partial V}{\partial mг \right|

Где Δmг=1г=0.001кг\Delta mг = 1 \, \text{г} = 0.001 \, \text{кг}.

Vв=1ρв=11000=0.001м3/кг \frac{\partial Vв} = \frac{1}{\rho_в} = \frac{1}{1000} = 0.001 \, \text{м}^3/\text{кг}
ΔVв=0.0010.001=0.000001м3=1мл \Delta V_в = 0.001 \cdot 0.001 = 0.000001 \, \text{м}^3 = 1 \, \text{мл}
Vг=1ρг=11250=0.0008м3/кг \frac{\partial Vг} = \frac{1}{\rho_г} = \frac{1}{1250} = 0.0008 \, \text{м}^3/\text{кг}
ΔVг=0.00080.001=0.0000008м3=0.8мл \Delta V_г = 0.0008 \cdot 0.001 = 0.0000008 \, \text{м}^3 = 0.8 \, \text{мл}
ΔVв+ΔVг=1мл+0.8мл=1.8мл \Delta Vв + \Delta V_г = 1 \, \text{мл} + 0.8 \, \text{мл} = 1.8 \, \text{мл}

Объём смеси Vc=297млV_c = 297 \, \text{мл}.

С учётом погрешности, суммарный объём может варьироваться от:

Vсум=300мл1.8мл=298.2мл V{сум} = 300 \, \text{мл} - 1.8 \, \text{мл} = 298.2 \, \text{мл}
до
Vсум=300мл+1.8мл=301.8мл V{сум} = 300 \, \text{мл} + 1.8 \, \text{мл} = 301.8 \, \text{мл}

Таким образом, диапазон возможных значений суммарного объёма составляет от 298.2 мл до 301.8 мл.

Поскольку объём смеси Vc=297млV_c = 297 \, \text{мл} меньше нижней границы (298.2 мл), можно сказать, что с учётом погрешности суммарный объём смешиваемых компонентов больше объёма смеси.

Да, можно говорить о том, что суммарный объём смешиваемых компонентов больше объёма смеси.

Выбери предмет