Besser lernen dank der zahlreichen Ressourcen auf Docsity
Heimse Punkte ein, indem du anderen Studierenden hilfst oder erwirb Punkte mit einem Premium-Abo
Prüfungen vorbereiten
Besser lernen dank der zahlreichen Ressourcen auf Docsity
Download-Punkte bekommen.
Heimse Punkte ein, indem du anderen Studierenden hilfst oder erwirb Punkte mit einem Premium-Abo
Protokoll des Versuchs Dichtebestimmung des Physikalischen Praktikums für Naturwissenschaftler
Art: Protokolle
1 / 6
Diese Seite wird in der Vorschau nicht angezeigt
Lass dir nichts Wichtiges entgehen!
Physikalisches Blockpraktikum für Naturwissenschaftler WS 2021/
DB – Dichtebestimmung
Protokoll von Sabrina Schmidt und Serena Hedrich
Praktikumsgruppe 25
Studiengang: Bachelor of Education Chemie
Betreuer: Dr. Günter Lang
Durchgeführt am: 18 .02.
Abgabedatum: 20 .0 2.
Zielstellung des Versuchs
Ziel des Versuchs ist die Bestimmung der Dichte 𝜌 des Materials von sechs
Messkörpern, die sich in Form und Volumen unterscheiden, zu bestimmen. Um dies
zu tun, wurden diese sechs Messkörper mit einer Waage abgewogen und schließlich
wurde das Volumen von uns bestimmt. Zusätzlich zur Dichte soll noch die
Messunsicherheit ∆𝑢 𝜌
bestimmt werden.
Auswertung
Aufgabe 1: Bestimmung der geometrischen Parameter und der Masse der
Messkörper
Die Kantenlängen, die Höhe und der Radius wurden mit einem
Geodreieck/Meterstab gemessen. Dabei liegt die Messunsicherheit ∆𝑢 𝑙
bei 0,03 cm.
Die Massen 𝑚 der Körper wurden im Physikalischen Institut mit der dort
vorhandenen Waage bestimmt. Die Messunsicherheit ∆𝑢 𝑚
liegt hier bei 1,0 g.
Aufgabe 2: Umgebungstemperatur
Die Messungen wurden bei einer Umgebungstemperatur von 20,5 °C durchgeführt.
Es ist anzunehmen, dass sich die Messkörper für einen längeren Zeitraum im Raum
mit dieser genannten Umgebungstemperatur befunden haben, was bedeutet, dass
sie sich im thermischen Gleichgewicht mit der Umgebung befunden haben.
Aufgabe 3: geometrische Parameter
Tabelle 1 : geometrische Form mit zugehöriger Masse, geometrische Parameter und
zugehörigem Volumen der Messkörper
Geometrische
Form
m in
g
l in
cm
a in
cm
b in
cm
c in
cm
r in
cm
h in
cm
Volumen
in cm
3
Quader 1 16,0 - 1,50 1,20 0,90 - - 1,
Zylinder 1 54,5 - - - - 1,20 1,30 5,881…
Würfel 1 133,0 2,50 - - - - - 15,6 25
Zylinder 2 135,0 - - - - 1,20 3,20 14,476…
Quader 2 435,0 - 4,20 4,00 3,00 - - 50,
Zylinder 3 918,0 - - - - 2,50 5,30 104,065…
Aufgabe 5: Diagramm
Diagramm 1 : Darstellung der Messwerte aller Versuchskörper für die Masse m gegen
das Volumen V. Die Daten stammen aus Tabelle 1.
Die Steigung der Ausgleichsgeraden beträgt 8,7 899 …
𝑔
𝑐𝑚
3
Aufgabe 6: Berechnung der Dichte 𝜌 aus der Steigung der Ausgleichsgeraden
Die Steigung der Ausgleichsgeraden entspricht der Dichte 𝜌 des Materials. Hier gilt
die Gleichung aus Aufgabe 4 (Gleichung 1) :
Die Steigung der Ausgleichsgeraden beträgt 𝑠 = 8 , 7899 …
𝑔
𝑐𝑚
3
und somit ergibt sich
für die Dichte des Messkörpers eine Dichte von 𝜌 = 8 , 7899 …
𝑔
𝑐𝑚
3
Die Messunsicherheit der Ausgleichsgeraden beträgt 0,0487…
𝑔
𝑐𝑚
3
. Nun muss diese
noch mit dem Studentfaktor 𝑡 = 2 multipliziert werden. Schließlich beträgt die
Messunsicherheit der Dichte also ∆𝑢 𝜌
𝑔
𝑐𝑚
3
Endergebnis der Dichtemessung mit absoluter Messunsicherheit:
3
Endergebnis der Dichtemessung mit relativer Messunsicherheit:
3
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
0 20 40 60 80 100 120
Masse
m
in g
Volumen V in cm
3
Aufgabe 7: Vergleich der Messergebnisse
Aus den oben genannten Aufgaben ergeben sich die folgenden Dichten: Aus
Aufgabe 4 ergibt sich eine Dichte 𝜌 = ( 8 , 63 ± 0 , 13 )
𝑔
𝑐𝑚
3
und aus Aufgabe 6
𝑔
𝑐𝑚
3
. Da sich die Vertrauensbereiche der beiden Messergebnisse
überlappen, können die beiden Messungen als konsistent zueinander betrachtet
werden.
Fazit
Die Dichte für einen Messkörper konnte durch den Versuch bestimmt werden, in
unserem Fall war dies der Messkörper Quader 2. Dessen Dichte beträgt 𝜌 = ( 8 , 63 ±
𝑔
𝑐𝑚
3
bzw. 𝜌 = 8 , 79 ± 0 , 10 )
𝑔
𝑐𝑚
3
. Die Messunsicherheit liegt bei 1, 1 %. Bei dem
untersuchten Material könnte es sich um Messing handeln, welches eine Dichte von
bis zu 8,
𝑔
𝑐𝑚
3
hat.
1
1
https://de.wikipedia.org/wiki/Messing (18.02.2022)
