Удельное сопротивление раствора питьевой соды
6/10Чистая вода слабо проводит электрический ток. Однако вода хорошо растворяет многие вещества, поэтому в неочищенной воде практически всегда присутствуют примеси, которые распадаются на ионы и увеличивают удельную проводимость раствора. Вам необходимо изучить зависимость удельного сопротивления \(\rho\) раствора от массы растворённой соды.
Придумайте схему установки, с помощью которой можно определять \(\rho\).
Измерьте зависимость силы тока в цепи от массы растворённой соды. Результаты занесите в таблицу. Следует измерить не менее восьми точек.
Постройте график зависимости \(I(m)\).
Для каждого значения \(m\) определите удельное сопротивление \(\rho\) раствора соды.
Постройте график зависимости \(\rho(m)\).
Вам дан образец смеси соды и неизвестного непроводящего вещества. С помощью полученных данных определите массу соды в данном образце и удельное сопротивление раствора для данной массы.
Оборудование. Посуда для приготовления раствора, 10 навесков соды известной массы, образец со смесью соды неизвестной массы и непроводящего вещества, трубочка для коктейля, 2 медных провода, батарейка, амперметр, линейка.
▶Показать разборСкрыть разбор
Ответ\(\rho = \dfrac{\pi d^2R}{4L} = \dfrac{\pi d^2}{4L}\dfrac{U}{I}\), где \(d\) и \(L\) — диаметр и длина трубки, \(U\) — напряжение батарейки, \(I\) — сила тока; неизвестную массу \(m_1\) и \(\rho(m_1)\) находят по графикам \(I(m)\) и \(\rho(m)\) по току, измеренному для образца со смесью.
РешениеПри выполнении эксперимента сосуд должен быть заполнен полностью.
1. Измеряем геометрические размеры трубки: длину \(L\) и диаметр \(d\). Изготавливаем экспериментальную установку, изображённую на (рис. 6).

2. Заполняем сосуд водой и размешиваем первый образец соли известной массы. Измеряем показания амперметра. Повторяем опыт, добавляя к раствору новые порции соли известной массы.
3. Зная напряжение \(U\) батарейки, мы можем рассчитать сопротивление раствора в трубке: \[R = \dfrac{U}{I}.\] Его значение определяется геометрическими размерами трубки, поэтому удельное сопротивление можно рассчитать по формуле: \[\rho = \dfrac{\pi d^2R}{4L} = \dfrac{\pi d^2}{4L}\dfrac{U}{I}.\] Строим необходимые нам графики.
4. Для определения неизвестной массы \(m_1\) и \(\rho(m_1)\) растворяем образец со смесью в чистой воде и считываем показания тока. По графикам определяем искомые величины.
Похожие задачи
- Резистор и реостат ВсОШ 1995/96, 9 кл.
- Неизвестный резистор МОШ 2000/01, 10 кл.
- Калькулятор и аккумулятор МОШ 2005/06, 9 кл.
- Заряд батарейки ВсОШ 2012/13, 10 кл.
- Батарейка, резисторы и вольтметр Интернет-олимпиада 2013/14, 10 кл.
- И звезда с звездою... ВсОШ 2013/14, 10 кл.