Dichtheid is massa per volume-eenheid, dus bij het meten van de dichtheid vind je de massa van het object en deel je deze door het gemeten volume. Alle metingen bevatten echter enige onzekerheid en bepaalde soorten fouten kunnen de onzekerheid in uw berekening vergroten. Probeer altijd de meest nauwkeurige instrumenten te gebruiken die beschikbaar zijn om fouten bij het meten van de dichtheid te verminderen. Lees verder om meer te weten te komen over de bronnen van fouten.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
De meest voorkomende redenen voor dichtheidsfouten zijn onder meer het gebruik van verkeerde of onnauwkeurige instrumenten en het niet meerekenen van temperatuurveranderingen.
Het vloeibare volume
Er zijn veel verschillende instrumenten die u kunt gebruiken om het vloeistofvolume te meten, zoals maatbekers in de keuken, bekers, maatcilinders en volumetrische pipetten. Helaas bieden niet al deze instrumenten hetzelfde niveau van precisie en nauwkeurigheid. Bekers en maatbekers in de keuken zijn het minst nauwkeurig van deze apparaten. Gegradueerde cilinders zijn iets nauwkeuriger en volumetrische pipetten zijn de meest nauwkeurige van deze hulpmiddelen. Afhankelijk van het soort instrument dat u gebruikt, kunt u problemen hebben met de dichtheidsmeting. Als u een beker gebruikt om het volume te meten, kan uw meting mogelijk afwijken van de werkelijke waarde dan wanneer u een volumetrische pipet zou gebruiken.
Regelmatig vast volume
Als een vaste stof een regelmatige vorm heeft, zoals een kubus of een cilinder, is het volume ervan eenvoudig te berekenen met behulp van eenvoudige geometrische formules. U moet echter nog steeds de lengte, straal enzovoort meten. Dus de liniaal die u gebruikt om metingen uit te voeren, introduceert een mogelijke foutbron, omdat uw meting slechts zo nauwkeurig zal zijn als uw meetinstrument. Bovendien, als de vorm van de vaste stof enkele onregelmatigheden heeft, zoals een deuk in de bovenkant van de kubus, dan zal uw berekening van het volume ervan afwijken door het aantal onregelmatigheden.
Onregelmatig vast volume
Als een vaste stof een onregelmatige vorm heeft, zoals een houtsnipper, dan moet je calculus gebruiken om bereken het volume, en de berekening kan erg moeilijk worden, afhankelijk van de vorm van de voorwerp. In dit geval kunt u het volume beter bepalen door het object in vloeistof onder te dompelen en te controleren hoeveel het volume verandert. Je moet een vloeistof kiezen waarin het object zinkt in plaats van drijft, en het is ook belangrijk om ervoor te zorgen dat het object de vloeistof niet opzuigt. Als u bijvoorbeeld houtsnippers in water zou gebruiken, zouden ze drijven en een deel van het water opzuigen, waardoor uw volumemeting scheef wordt getrokken.
De temperatuureffecten
De dichtheid varieert met de temperatuur. Over het temperatuurbereik dat mensen in het dagelijks leven tegenkomen, is deze variatie voor veel soorten stoffen verwaarloosbaar. Het introduceert echter een andere mogelijke bron van fouten, want als u de dichtheid bij de ene temperatuur meet, is uw resultaat mogelijk niet geldig bij een andere. Bovendien varieert de dichtheid van een gas sterk met druk en temperatuur, dus voor een gas is uw resultaat alleen zinvol onder gespecificeerde omstandigheden.
Massa en andere overwegingen
De laatste mogelijke foutbron is uw meting van de massa. Meestal kunt u massa meten met een weegschaal of balans. De nauwkeurigheid van uw meting hangt echter af van het soort weegschaal dat u gebruikt. Een keukenweegschaal is bijvoorbeeld waarschijnlijk minder nauwkeurig dan een geijkte weegschaal in een scheikundelab. Over het algemeen zullen wetenschappers bij het uitvoeren van een meting rekening houden met deze mogelijke foutenbronnen door een onzekerheidswaarde te rapporteren. Met andere woorden, in plaats van dichtheid te rapporteren als alleen "x", zullen ze het rapporteren als "x +/- y". Hoe groter de onzekerheid, hoe groter de "y" zal zijn, dus deze onzekerheidswaarde geeft je een idee van de betrouwbaarheid van de meting.