2.1. Notiuni generale
Densitatea este o marime derivata in S.I., care se definete ca find masa unitatii de volum:
=
Dimensiunile densitatii sunt:
[ ] =L-3*M
Greutatea specifica se defineste ca fiind greutatea unitatii de volum, exprimata prin relatia:
Spre deosebire de densitate, greutatea specifica este o marime ce variaza in functie de acceleratia gravitationala, g.
Unitatea de masa a densitatii in S.I. este kg/m3, iar ca unitate tolerata g/cm3.
Re1atia de legatura intre cele doua unitati de masura este:
1 g/cm3 = 10 kg/rn3.
2.2. Metode de masura a densitatii
Masurarea densitatii lichidelor se poate face prin metode bazate pe:
- echilibrul hidrostatic;
- determinarea masei si volumului unui corp;
- determinarea punctului de fierbere;
- principiul vaselor comunicante.
2.3. Mijloace de masurare a densitatii
Masurarea densitatii pe principiul hidrostatic se
poate face:
- cu ajutorul densimetrelor;
- cu balanta hidrostatica;
- cu balanta Mohr Westphal.
1. Densimetrele se impart in doua grupe:
- pentru lichide cu densitate mai mica decat densitatea apei - densimetre - pentru produse petroliere, cu domeniul de masurare cuprins intre 0,650 si 1 g/cm3;
- pentru lichide cu densitate mai mare decat densitatea apei - lacto-densimetre, densimetre pentru apa de mare - cu domeniul de masurare cuprins intre 1
si 2 g/cm3.
Densimetrele (fig. 1.13) sunt confectionate din sticla si se compun dintr-un plutitor, o camera de lestare pentru mentinerea verticalitatii si, in unele cazuri, un
termometru.
Principiul pe baza caruia se face masurarea densitatii este acela ca adancimea
de cufundare a unui densimetru variaza invers proportional cu densitatea lichidului.
Valoarea densitatii masurate cu ajutorul densimetrelor depinde de:
- corectitudinea indicatiilor;
- capilaritatea lichidului.
Pentru lichide netransparente, citirea indicatiilor se face la partea superioara a
meniscului (lapte, produse petroliere), in vreme ce, pentru lichide trasparente, citirea se face la partea inferioara a meniscului.
Corectia de capilaritate
In cazul capi1arelor, cum este si tubul densimetrului, la limita dintre lichid si aer se formeaza un menisc convex - in cazul lichidelor care ,,nu uda" peretii vasului (de exemplu, mercur) -sau un menisc concav- in cazul lichidelor care ,,uda" peretii vasului (apa, produse petroliere, solutii alcoolice).
Efectul de capilaritate este provocat de neuniformitatea forte1or de interactiune dintre lichid si peretii vasului, iar rezultatul masurarii densitatii lichidelor poate fi modificat de meniscul ce se formeaza.
Fig. 1.13. Densimetru cu masa constanta
1 - plutitor; 2 - camera de lestare; 3 - tija;
4 - termometru;
De aceea, daca masurarea densitatii se face cu un densimetru pentru alt tip de lichid, rezultatul se corecteaza cu un coeficient de capilaritate specific fiecarui lichid.
Corectia de temperatura
Densitatea lichidulul depinde de temperatura acestuia, de aceea etalonarea densimetrului, se tine seama de temperatura. Etalonarea densimetrelor se face, conform normelor in vigoare, la temperatura de 20°C.
2. Determinarea densitatii cu balanta hidrostatica este o metoda foarte exacta de determinare a densitatii corpurilor lichide si solide; de aceea, ea este folosita ca metoda de etalonare.
Aceasta metoda consta in cantarirea corpului in aer si in apa, dupa care densitatea corpului de afla cu relatia:
unde: m1- este masa corpului a carui densitate se determina;
m2 - masa greutatilor de echilibrare a fortei ascensionale;
V- volumul corpului solid;
p1 - densitatea lichidului de imersie.
In fig. 1.14 este prezentat modul de determinare a densitatii unui lichid cu ajutorul balantei hidrostatice.
Fig. 1.14. Balanta hidrostatica
1 - taler prevazut cu dispozitiv de suspendare;
2 - fir de platna;
3 - plutitor.
Densitatea lichidului se calculeaza cu formula:
