Ako postaviť hydrometer?
Ak máte prístup k komerčnému hustomeru, môžete ho použiť na porovnanie vašich meraní s údajmi vášho domáceho hustomera.
Hydrometre sú odstupňované plávajúce zariadenia, ktoré merajú hustotu kvapalín. Bežne sa používajú na výrobu vína, piva a destilátov na monitorovanie procesu kvasenia a často sa používajú aj v školských projektoch. Komerčné hydrometre sú sklenené trubice vážené kovom, ale jednoduchý hydrometer môžete vyrobiť z materiálov zakúpených v obchodoch s potravinami a železiarstvom. Potom ho môžete použiť na testovanie hustoty vody s rôznymi koncentráciami solí a iných kvapalín.
Časť 1 z 3: Vytvorenie hydrometra
- 1Zhromaždite žiarovku, hustomer, hmotnosť a kalibračnú tabuľku. Žiarovka môže byť odmerný valec alebo úzka nádoba; hmotnosť by mala byť kus ocele, iného kovu alebo hliny; hustomer je štandardná slamka. Potrebujete tiež kalibračnú tabuľku hydrometra, ktorú je možné vytlačiť z mnohých online zdrojov, napríklad tu: http://potteryatoldtoolijooaschool.com/floating_straw_hydrometer.pdf.
- Vaša žiarovka by mala byť dostatočne malá, aby sa mohla voľne vznášať v odmernom valci. Štandardné hydrometre majú celkovú dĺžku 20,32 cm (8,00 palca) vrátane stonky a žiarovky.
- Kovové závažia je možné zakúpiť v domácich železiarňach a mali by byť 4 gramy (0,14 oz) a dostatočne malé, aby sa zmestili do slamky. Hlinu je možné kúpiť v remeselných predajniach alebo u online dodávateľov.
- Kúpte si odmerný valec s objemom 250 ml (1,1 c) alebo 500 ml (2,1 c) (online alebo v obchode s kancelárskymi potrebami), aby ste neriskovali pretečenie. V prípade sklenených pohárov si kúpte číre sklo z číreho skla s hmotnosťou 16 gramov (473 ml) v obchode s veľkými škatuľami.
- 2Do úzkej nádoby alebo odmerného valca nalejte 100 mililitrov (0,42 c) vody. Ak používate odmerný valec, naplňte ho po rysku 100 mililitrov (0,42 c). Ak používate úzku nádobu (ako olivový JAR), naplňte ju asi 1/2 šálky (120 ml) vody mínus 1 polievková lyžica (15 ml) a vyznačte referenčné čiaru na vonkajšej strane pohára s trvalým ukazovateľom.
- Môžete použiť buď destilovanú alebo vodovodnú vodu. Bez ohľadu na to, čo použijete, počas celého projektu určite používajte rovnaký typ vody z rovnakého zdroja.
- Pri čítaní hladiny vody na odmernom valci alebo označovaní nádoby vždy merajte od spodnej časti meniskusového oblúka vytvoreného na vodnej hladine.
- 3Vytvorte hmotnosť 4 gramy (0,14 oz) z kovu, ocele alebo pravej hliny. Oceľové tyče by mali byť dlhé asi 20 milimetrov (0,79 palcov) a hrubé 0,64 centimetra (0,25 palca). Plechové olovo by malo byť o niečo hrubšie ako 1 milimeter (0,039 palca) a 15 x 20 milimetrov (0,59 x 0,79 palca) a malo by byť zvinuté do valcovitého tvaru. Hlinené loptičky by nemali obsahovať žiadne dutiny alebo jamy, ktoré by potenciálne mohli zachytávať vzduch.
- Možno nájdete oceľové diely, ako sú polotovary z oceľových diskov alebo podložky, ktoré vyhovujú týmto špecifikáciám, bez toho, aby ste museli kov rezať sami. Pozrite sa na miestny železiarsky obchod alebo sa presvedčte online.
- Pretože je olovo z plechu veľmi tenké, môžete ho zvyčajne ohnúť rukami alebo kliešťami. Pri ohýbaní určite používajte ochranné rukavice, aby ste zabránili náhodnému porezaniu.
- Na meranie hmotnosti použite gramovú stupnicu. Dajú sa kúpiť v bežných obchodoch, veľkých obchodoch a online dodávateľoch.
- 4Ak nemáte hlinu, uzatvorte jeden koniec slamy kovovou alebo oceľovou hmotnosťou. Ak používate kovové alebo oceľové závažia, zatlačte ich na jeden koniec slamky. V prípade tyčí ich zasuňte. Bez ohľadu na to, či používate kov alebo oceľ, utesnite ich silikónovým tmelom. Odrežte trubicu v 45-stupňovom uhle a špičku (pomocou silikónovej pištole alebo rukami) držte v rovnakom uhle k otvoru pre slamku. Jemne zatiahnite za spúšť pištole alebo stlačte tubu a naneste na ňu kúsok silikónového tmelu, aby sa otvor utesnil čo najrovnomernejšie.
- Pred nanesením na slamu vyskúšajte silikón na kúsku šrotu, aby ste cítili tok tmelu.
- Na zníženie hmotnosti používajte čo najmenej silikónu.
- 5Na dno slamy pripevnite hlinenú guličku, ak nepoužívate kov alebo oceľ. V prípade hlinených závaží položte loptu na rovný povrch a slamku nad ňou držte zvisle. Jemne vtláčajte slamu do hliny, kým nie je zaistená. Vždy sa uistite, že v hline nie sú žiadne diery, ktoré prepúšťajú vodu do slamy.
- Po prichytení hliny držte slamu kolmo hore vo vzduchu a uistite sa, že loptička nespadne.
Zhromaždite žiarovku, hustomer, hmotnosť a kalibračnú tabuľku.
Časť 2 z 3: Kalibrácia hydrometra
- 1Plávajte hustomer vo vode utesnenej stranou nadol a označte hladinu vody. Akonáhle vložíte slamu do vody, hmotnosť by ju mala ťahať nadol, kým voda nie je trochu nad polovicou bodu. Potom, čo sa vznáša, pomocou vodotesnej fixky nakreslite vodorovnú čiaru na úrovni vody.
- Otvorený koniec slamy by nemal presahovať viac ako 2,50 cm od hornej časti nádoby s vodou. Ak vystrkuje viac ako toto, slamku priložte na váhu, aby neplávala príliš vysoko a neprevrátila sa na bok.
- Pre ďalšie hmotnosti, môžete držať íl na vonkajšej strane slamy na uzavretom konci, alebo klesnúť rozdelené záber platin, malé klince či okruhliaky dole vnútrom slamy, kým sa pláva na správnej úrovni.
- 2Vyberte hustomer z vody a pridajte meracie čiary. Po vybratí slamy z vody a jej vysušení sa kalibruje na čistú, nesolenú vodu (destilovanú alebo bežnú). Odtiaľto označte meracie čiary na slamke nad a pod horizontálnou kalibračnou čiarou. Každý riadok by mal byť od seba vzdialený asi 1 milimeter (0,039 palca). Použite pravítko, aby ste zaistili presnosť línií.
- Na čiary použite viacero farieb, napríklad červenú na nulové a 10 milimetrové čiary a čiernu na čiary medzi nimi.
- Ak nemôžete vyznačiť čiary vo vzdialenosti 1 milimeter (0,039 palca) od seba, snažte sa, aby boli aspoň tak blízko, ako je šírka bodu, ktorý vám značka umožní. Všimnite si, ako ďaleko sú od seba jednotlivé čiary, a zaistite, aby boli všetky navzájom rovnako vzdialené.
- 3Zarovnajte svoju slamku s obrázkom slamy na vytlačenej kalibračnej tabuľke. Vložte slamku na graf tak, aby dno slamy bolo v spodnom riadku. Kalibračná čiara na slamke by mala byť v súlade s diagonálnou čiarou grafu označenou 1,0.
- Ak sa slamka nezhoduje s tabuľkou správne, slamku utrite, priložte ďalšie závažie a vytvorte ďalšiu kalibračnú čiaru. Uistite sa, že v slamke nie je žiadna voda, aby ste kalibráciu vyhodili.
- Kalibračnú tabuľku si vytlačte tu: http://potteryatoldtoolijooaschool.com/floating_straw_hydrometer.pdf
- 4Nakreslite farebné značky na ďalšie šikmé čiary na kalibračnej tabuľke. Slama sa pretína s ďalšími siedmimi čiarami na kalibračnom grafe, z ktorých každý zodpovedá 1,1, 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 1,6 a 1,7. V každom z týchto priesečníkov pomocou farebnej permanentnej značky vytvorte na slame vodorovné čiary.
- Ak nemáte kalibračnú tabuľku, zmerajte vzdialenosť od spodnej časti slamky k značke hladiny vody v milimetroch-táto dĺžka sa bude nazývať „x“. Pomocou kalkulačky vypočítajte „x/1,1“, ktorá vám v milimetroch napovie, kam má kalibračná značka 1,1 smerovať. Meracie čiary, ktoré ste nakreslili na slamku, vám pomôžu zorientovať sa pri značení a zopakujte výpočet „x/číslo“ pre každú kalibračnú značku.
Hydrometer môžete použiť aj na testovanie iných kvapalín, ako je chladená čerstvá alebo slaná voda, izopropylalkohol (trenie) a kuchynský olej.
Časť 3 z 3: Testovanie vášho vlhkomera
- 1Pridajte 10 gramov (2,5 čajovej lyžičky) soli do 50 mililitrov (0,21 c) vody. Ak nemôžete odmerať 10 gramov soli presne pomocou stupnice, použite na to čajovú lyžičku. Vodu premiešajte pomocou náhradnej slamky, aby sa soľ úplne rozpustila, a potom pokračujte v pridávaní vody, kým nedosiahne 100 mililitrov (0,42 c). Riešením je teraz 10 percent soli.
- 2Do zriedenej vody vložte hustomer a zaznamenajte hladinu vody. Sledujte, kde sa hladina vody stretáva so slamou. Zaznamenajte si meranie čiary, ktorá je v rovine s vodnou hladinou.
- 3Odstráňte hustomer a pridajte viac soli, aby ste zvýšili hustotu roztoku. Pridajte zakaždým rovnaké množstvo soli, zopakujte vyššie uvedené kroky a zaznamenajte hladinu, na ktorej teraz hustomer pláva. Vaše hodnoty by sa mali zvyšovať, keď pridáte viac soli.
- Štandardné je pridanie 10 gramov soli naraz.
- Ak chcete roztok zriediť a znížiť jeho hustotu, pridajte viac vody.
- 4Zmerajte hustotu ostatných látok. Vyskúšajte ďalšie kvapaliny vo svojom hustomere a zistite, aké sú husté. Väčšina pív spadá do rozsahu 1030 až 1 700, zatiaľ čo keramické glazúry dosahujú hodnoty okolo 1,3 až 1,5.
- Po naplnení nádoby iným materiálom ako vodou vždy vyčistite nádobu, aby ste odstránili všetky zvyšky.
- Hydrometre merajú špecifickú hmotnosť. Pretože špecifická hmotnosť je bezrozmerná, neexistuje žiadna merná jednotka.
- Hydrometer môžete použiť aj na testovanie iných kvapalín, ako je chladená čerstvá alebo slaná voda, izopropylalkohol (trenie) a kuchynský olej. Pokiaľ ide o kvapaliny, ktoré môžu byť škodlivé, mali by ste mať dohľad dospelej osoby.
- Ak máte prístup k komerčnému hustomeru, môžete ho použiť na porovnanie vašich meraní s údajmi vášho domáceho hustomera. Komerčné hydrometre bežne merajú špecifickú hmotnosť kvapalín, do ktorých sú umiestnené, čo je ich hustota vzhľadom na hustotu vody.
- Látka so špecifickou hmotnosťou menšou ako 1 je menej hustá ako čistá voda, zatiaľ čo látka so špecifickou hmotnosťou väčšou ako 1 je hustejšia ako čistá voda.
Potrebujete aj kalibračnú tabuľku hydrometra, ktorú je možné vytlačiť z mnohých online zdrojov, napríklad tu: http://potteryatoldtoolijooaschool.com/floating_straw_hydrometer.pdf.
- Nezamieňajte si hustomer s vlhkomerom, čo je prístroj na meranie relatívnej vlhkosti.
- Slamka na pitie
- Predradník (malé klince, guľôčky, oceľová strela, kamienky alebo delená strela)
- Voda z vodovodu alebo destilovaná voda
- Úzka sklenená nádoba (napríklad olivová) alebo odmerný valec
- Permanentná značka (s jemným hrotom)
- Vládca
- Modelárska hlina
- Soľ
- Záznamový záznam
- Mierka
- Odmerka
- Odmerná lyžica
Prečítajte si tiež: Ako vypracovať zlomok sumy?
Otázky a odpovede
- Ako označíte hustomer?Na slamu naneste trvalé atramentové značky. Kalibrujte kvapalinami známych sg
- Môžete vysvetliť, prečo slama a hlina môžu fungovať ako hustomer?Hustomer meria hustotu kvapalín. Čím viac soli je vo vode, tým lepšie by predmet plával. Hlina na dne slamy drží slamu vo zvislej polohe, pričom na slame je označenie, ktoré ukazuje, koľko soli je v roztoku.
- Existujú ďalšie materiály, ktoré môžem použiť okrem hliny?Sculpy funguje skvele, pretože je vodotesný a je dodávaný v remeselných predajniach.
- Môžem použiť cesto na domáce hranie?Cesto na hranie nie je také odolné ako modelovacia hmota a podľa toho, ako ho robíte, je zvyčajne rozpustné vo vode, čo znamená, že sa pri kontakte s vodou začne rozpadávať. To by viedlo k neúčinnej hmotnosti slamy, preto sa cesto na hranie neodporúča.
Nezodpovedané otázky
- Prečo potrebujem guľu z hliny?
- Mala by hlina pri stavbe hustomeru stvrdnúť? Môžem použiť hlinku sušenú na vzduchu?
Komentáre (6)
- Páčilo sa mi to, bolo to užitočné a jasné na pochopenie.
- Len tá jednoduchosť toho všetkého a možnosť používať položky, ktoré som mal okolo domu.
- Mal som vedecký projekt, a to mi skutočne pomohlo porozumieť procesu výroby hydrometra.
- Bolo to veľmi dobré, pomôže to študentom pri akomkoľvek projekte alebo sa naučí čokoľvek na túto tému, pretože to pomohlo aj mne.
- Pomocou tohto tutoriálu som v škole vyrobil hustomer pre svoj vedecký projekt a získal som 100/100!
- Veľmi užitočné pri výrobe môjho hydrometra pre vedeckú olympiádu.
