I.S.I.S “Le Filandiere” A.S. 2014-2015
Relazione di chimica:
Verifica della densità di un corpo
Giulia Bergamasco ̴ 1°g ̴ 27/10/2014
Gruppo 5: Giulia Bergamasco, Ilaria Colonello & Tommaso Pizzinato
·Materiale usato:
-bilancia elettronica;
-cilindro graduato;
-H²O.
·Oggetti da calcolare:
-parallelepipedo di alluminio;
-vite di ferro.
·Dati
|
Misurazioni
|
Dimensioni dell’oggetto
|
Massa della vite 49,4 gr |
Vite |
h= 6 cm
r= 0,5 cm |
Massa del parallelepipedo 16,68 gr |
Parallelepipedo |
h= 6 cm l= 1 cm
b= 1 cm |
Qnt. Acqua (H²O) 51 ml (per la vite)
33 ml (per il parall.) |
·Procedimento:
Il nostro gruppo aveva a disposizione due oggetti: il parallelepipedo e la vite.
1-Misure dirette
Per svolgere questo esperimento, per prima cosa, abbiamo effettuato delle misurazioni dirette (confronto di una grandezza con un campione omogeneo assunto come unità di misura) (vedi tab. dati 1,2 ↑), che ci sono servite, poi, per calcolare matematicamente il volume dei solidi.
2-Calcolo dei volumi
Ecco riportati qui sotto i calcoli eseguiti per il parallelepipedo (V1):
V1= h· b· l V1= 6 cm· 1 cm· 1 cm = 6 cm³
I volumi sono misure indirette perché sono ricavati attraverso una relazione matematica che lega altre grandezze.
3-Misura di un solido con un cilindro graduato per la legge di Archimede
Successivamente abbiamo verificato che fosse esatto il calcolo matematico del volume sfruttando la relazione fra il volume e una grandezza direttamente misurabile (l’altezza del livello dell’acqua nel cilindro) → legge di Archimede
Per misurare il volume V di un solido è sufficiente immergerlo nel liquido (H²O nel nostro caso) e calcolare la differenza fra il volume V1, complessivamente occupato dal solido e dal liquido, e il volume V0 del liquido:
V0 (parallelepipedo)= 33 ml
V (parallelepipedo)= 39 ml quindi → V- V0= 6 ml = 6 ml
(volume calcolato matematicamente)
V0 (vite)= 51ml
V (vite)= 58 ml quindi → V- V0= 7 ml
4-Calcolo della massa
In seguito abbiamo calcolato la massa del solido con una bilancia elettronica, appoggiando l’oggetto su di essa.
M1= 16,68 gr M2= 49,4 gr
5-Calcolo della densità
Essendo, ora, a conoscenza della massa dei solidi, abbiamo potuto calcolare la densità (gr/cm³), che è il rapporto tra massa (gr) e volume (cm³).
La densità è una proprietà caratteristica delle sostanze, ossia una grandezza che assume sempre lo stesso valore per tutti i corpi costituiti dalla stessa sostanza.
d= m/V d1= 16,68 gr/ 6 cm³= 2,78 gr/cm³
d2= 49,4 gr/ 7 cm³= 7,0571429 gr/cm³
Ecco i risultati che hanno ottenuto gli altri gruppi.
·Tabella 1: PARALLELEPIPEDO
N GRUPPO
|
MATERIALE
OGGETTO
|
MASSA
(gr)
|
Volume calcolato
cm³
|
Volume trovato
cm³
|
DENSITÀ
(g/cm³)
|
1
|
Alluminio
|
16,690
|
6
|
6
|
2,781 / 2,78
|
2
|
Ferro
|
45,825
|
6
|
6
|
7,6365
|
3
|
Alluminio
|
16,6
|
4,39
|
5,5
|
3,781 / 3,02
|
4
|
Ferro
|
45,9
|
6
|
6
|
7,65
|
(*) → 5 |
Alluminio
|
16,6
|
6
|
6
|
2,78
|
6
|
Ferro
|
45,960
|
6
|
6
|
7,66
|
7
|
Alluminio
|
16,684
|
5,86
|
6
|
2,847 / 2,78
|
8
|
Ferro
|
45,962
|
6
|
6
|
7,66
|
(*) → Il nostro gruppo
·Tabella 2: SASSO/ VITE
N GRUPPO
|
TIPO
OGGETTO
|
MASSA
(gr)
|
Volume calcolato
cm³
|
Volume trovato
cm³
|
DENSITÀ
(g/cm³)
|
1
|
Sasso
|
11,43
|
–
|
4
|
2,8575
|
2
|
Sasso
|
17,286
|
–
|
6
|
2,881
|
3
|
Vite
|
39,6
|
–
|
5,5
|
7,2
|
4
|
Sasso
|
13,8
|
–
|
6
|
2,3
|
(*) →5 |
Vite
|
49,4
|
–
|
7
|
7,057
|
6
|
Sasso
|
25,275
|
–
|
9
|
2,808
|
7
|
Sasso
|
13,463
|
–
|
5
|
2,6926
|
8
|
Vite
|
24,36
|
–
|
3
|
8,12
|
(*) → Il nostro gruppo
In certi casi alcuni dati sono uguali, questo è accaduto perché vi erano oggetti congruenti all’interno dei vari gruppi.
·Osservazioni:
-Quando immergiamo un corpo nell’ H²O, il volume dell’ acqua aumenta, ma di quanto? Questo dipende da volume dell’oggetto preso in considerazione. La grandezza, quindi, influenza il volume, che è una grandezza estensiva, che dipende, cioè, dalle dimensioni del corpo.
Immergendo la vite nel cilindro graduato, l’acqua da 33 ml è passata a 39, è aumentata, quindi, di 6 ml. Analogamente nel caso del parallelepipedo (il nostro era di alluminio) l’H²O si è innalzata di 7 ml, da 51ml a 58 ml.
-La densità, invece, è propria di un corpo costituito da un determinato materiale (grandezza intensiva) non varia, cioè, all’aumentare delle misure.
Per questo motivo, seppur con misure diverse, abbiamo ottenuto tutti il valore di densità molto simile a quello reale.
Dalle tabelle riportate in precedenza (1,2),si può percepire meglio la differenza tra gli oggetti in ferro e quelli in alluminio. Notiamo, infatti, che la densità del ferro (7,96 gr/cm³) è di molto superiore a quella dell’alluminio (2,70 gr/cm³).
-Nel caso del sasso le misure variano molto di gruppo in gruppo, questo perché, non potendo calcolare matematicamente il suo volume (forma irregolare), ognuno si è affidato alla legge di Archimede, ma non si può verificare se i calcoli siano esatti proprio per la sua irregolarità.·
•Conclusione:
Il lavoro ha dato i risultati sperati, seppur con un minimo margine d’errore, impossibile da evitare.
La densità della vite di ferro, infatti, viene 7,057 gr/cm³ con un errore di 0,903 gr/cm³
Quella del parallelepipedo di alluminio è, invece, 2,78 gr/cm³ con un errore di 0,08 gr/cm³