Cómo medir con precisión el volumen y la masa de un grano de arena

Supongo que tienes un cierto grano de arena en mente.

Encontrar la masa es muy fácil. Use una microbalanza calibrada. El grano puede tener una masa de un miligramo más o menos, dependiendo del tamaño. (Los granos de arena típicos tienen una densidad de partículas de 2 a 3 T / m3).

Para determinar el volumen, puede tomar un tubo capilar de longitud corta y fusionar el extremo inferior y usarlo como un recipiente para llenar con agua hasta la parte superior, y colocar el grano saturado de agua y llenarlo con agua. Pesarlo Llénelo nuevamente con agua y péselo nuevamente. El volumen en ml será la diferencia en gramos entre los dos pesos.

Si, por otro lado, desea la densidad de partículas y el volumen de un montón de granos, la técnica es saturar los granos. Coloque una cierta masa de los granos en un matraz volumétrico y determine la diferencia entre el peso del conjunto. Luego retire la arena y vuelva a llenar la marca con agua y determine la masa. Las matemáticas son fáciles.

Depende. ¿Te refieres a un grano particular de arena? O tal vez te refieres a un típico grano de arena de un lugar específico, o una muestra determinada.

Para un grano de arena en particular, necesita una báscula que pueda pesarlo con precisión y un dispositivo para medir el volumen. El primero que puedes encontrar en muchos laboratorios de ciencias, o comprar si tienes ese tipo de dinero. Necesitará uno con precisión para el microgramo, o para algo de arena, incluso nanogramo. Lea el manual o pídale a alguien que le muestre cómo usarlo, ya que es fácil confundir una medición de estas cosas. Para el volumen, la forma habitual de medir objetos de forma irregular es mediante el desplazamiento del volumen en un fluido. Normalmente se usa agua, pero otros pueden funcionar. Tiene que ser un fluido que no se disuelva o reaccione con su muestra. Debido al pequeño tamaño de su objeto, su dispositivo tendrá que demostrar desplazamiento en un pequeño tubo de medición para medir el cambio. Típicamente, esto se hace colocando la muestra en un recipiente lleno que solo permite que el fluido desplazado entre en un tubo de desplazamiento de diámetro pequeño.

Si necesita una medición más general, como los granos de arena de un lugar o muestra en particular, puede usar métodos más convenientes. Verter su arena en un recipiente de volumen, como un cilindro graduado, funciona. Luego tienes que contar la arena para determinar los promedios. Esto es tedioso para los humanos, pero factible. Cuanto mayor sea el tamaño de la muestra, mayor será la precisión, sin mencionar el tedio. Sin embargo, existen dispositivos que pueden contar objetos por usted si tiene acceso o dinero. Esto le da el volumen efectivo de arena seca a granel. Para qué necesita el volumen determina cómo lo mide.

Una cierta cantidad de arena no llena completamente el volumen que ocupa. Los granos son irregulares, por lo que hay aire en los espacios. Para obtener una medida más precisa del tamaño real del grano, debe medir este espacio. El desplazamiento de fluidos por una masa conocida de arena hace el truco. Determine primero su conteo de granos porque es más fácil para los humanos contar arena seca que húmeda.

Si está midiendo el tamaño de grano típico, tiene mayores problemas, porque todos los granos de arena no son iguales. Luego tienes que separar por tamaño y encontrar el rango. Luego, puede medir un uso de métodos estadísticos apropiados para su necesidad a partir de los datos.

la precisión depende de la técnica y el aparato de medición utilizado y la cantidad de intentos que realice para que pueda obtener 1 mg + – 2 gramos o 1 mg + – 0,02 mg
así que para tener la mejor precisión, debemos elegir la escala más precisa y para el volumen probablemente usaremos la técnica de desplazamiento, por lo que tendremos que obtener un dispositivo electrónico de algún tipo, ya que el desplazamiento de lectura con el ojo causará la mayoría de los errores. Diría (nunca confíes en tus ojos) finalmente repita los experimentos (nunca sabemos si nos cagamos, por ejemplo, ponemos la mano en la balanza mientras pesamos) para un estudio estadístico con estos y los errores en el equipo utilizado que puede hacer un estimación de error mientras se espera obtener un intervalo razonable + _ 10% generalmente estaría bien, obtendría más de lo que tiene que obtener su maldita mano del hombre de la escala.

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