Măsurarea densității

Caracteristica principala a unui fluid este densitatea sau masa sa volumica - notata cu ?. Ea este definita ca si concentratia de masa dintr-un volum.

Astfel: Vm=?, unitatea de masura - in sistem international a densitatii este kg/m3.

Determinarea densitatii unui lichid se bazeaza pe legea fundamentala a hidrostaticii.

Pentru fluide grele (lichide) ea este data de relatia: unde: ghpp0?+=

po - presiunea la suprafata libera, de exemplu presiunea atmosferica;

p - presiunea la adancimea h in lichidul de densitate ?.

Densitatea relativa a unui fluid, este o marime adimensionala si este raportul dintre densitatea fluidului si densitatea unui fluid de referinta, numit fluid etalon:

or??=?

Ca fluid etalon, pentru lichide se considera apa cu ? = 1000 kg/m3, iar pentru gaze - aerul, in conditii normale de presiune si temperatura cu ? = 1,293 kg/m3.

In general densitatea variaza in functie de temperatura si presiune, fiind direct proportionala cu presiunea si invers proportionala cu temperatura.

DESCRIEREA APARATULUI SI PRINCIPIUL DE FUNCTIONARE

Aparatul este destinat masurarii densitatii ? a unui lichid (sau a greutatii specifice ) prin comparatie cu densitatea lichidului etalon. g?=?

In lichide grele incompresibile, presiunea variaza dupa relatia ghpp0?+= (repartitia hidrostatica) si este constanta in punctele unui plan orizontal situat in acelasi lichid (planele orizontale sunt suprafete echipotentiale si izobare).

Intr-un tub in forma de U (figura 1) care contine doua lichide nemiscibile, la nivelul planului de referinta 1-1' avem '11pp=. In coloana (1) 11atm1ghpp?+=, iar in coloana (2) 22atm1ghpp'?+=

Prin egalarea presiunilor rezulta

2211ghgh?=? adica 2211hh?=? sau 2211hh?=?. (1)

Una din densitati se poate exprima in functie de cealalta si de raportul inaltimilor coloanelor: 2112hh?=?

Figura 1 Figura 2

Pentru lichide miscibile, sau in general pentru a se evita contactul celor doua lichide, se construieste un aparat din doua tuburi in forma de U racordate printr-un alt tub prevazut cu robinetul R (figura 2). Coloanele deschise sunt terminate cu palnii.

Sistemul de tuburi comunicante este montat pe un panou vertical. Robinetele R1 si R2 sunt destinate golirii tuburilor.