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Frankx
BeitragVerfasst am: 02. Nov 2018 16:59    Titel:

Ich habe gerade die Bedienungsanleitung gefunden.

https://www.pkelektronik.com/media/downloads/b/e/bedienungsanleitung_sartorius_praezisionswaagen_modell_practum.PDF

Auf Seite 48 wird die Dichtebestimmung beschrieben. Es funktioniert über ein Tauchbad, also nicht über Vakuum.

Bleibt also die Möglichkeit eine passende Flüssigkeit zu finden, oder das Objekt in Gießharz einzuschließen.


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Frankx
BeitragVerfasst am: 02. Nov 2018 16:48    Titel:

Zitat:
Ich muss von mehreren unregelmäßigen Körpern (Haselnussgröße bis Faustgröße) die Dichte bestimmen und das möglichst präzise.



https://www.pkelektronik.com/sartorius-praezisionswaage-practum-213-1s-ablesbarkeit-0-001g-max-210g.html

In der Beschreibung steht:
"Dichtebestimmung mit optionalem Dichteset möglich"

Keine Ahnung, wie das dort bewerkstelligt wird, ich vermute eine Vakuumglocke.

Aber ich kenne jemand in Berlin, der so eine Waage hat. Den werde ich demnächst mal kontaktieren und fragen, wie das geht.

Vielleicht kann er dir ja das Gerät auch gegen eine kleine Gebühr ausleihen, sofern Berlin in deiner Reichweite liegt.
Bei Interesse einfach per PN bei mir melden.


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Frankx
BeitragVerfasst am: 31. Okt 2018 16:22    Titel:

Nescio hat Folgendes geschrieben:
Verarschen kann ich mich alleine. So eine lächerliche Ausrede kauft dir hier niemand ab.

Schade, dass du meinst jetzt so reagieren zu müssen. Du solltest mal in Ruhe über dein Verhalten hier nachdenken.


Er merkt nicht, je mehr er sich windet, desto peinlicher wird es und desto geringer die Chance hier irgendwann wieder für ernst genommen zu werden.

Ich habe die Tage wieder Mr. Bean gesehen. Wieso fällt mir das gerade jetzt ein?


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Duke711
BeitragVerfasst am: 31. Okt 2018 15:31    Titel:

Wenn das nur eine Ausrede wäre, hätte ich mich gar nicht erst geäußert und das einfach unkommentiert so stehen gelassen. Außerdem kann man sich in Excel nur schwer verrechnen, dazu müsste schon die komplette Formel falsch sein.
Desweiteren hast Du ja eine allgemeine Gleichung aufgestellt, ich wüsste nicht was es da für eine angebliche Näherungslöung geben sollte, wenn sich die gesuchte Variabel rauskürzt.

Nachtrag:

Frankx hat Folgendes geschrieben:
Zitat:
Hätte man meinen eingebauten Fehler leicht feststellen können.
Eben doch nur eine Luftnummer.


Richtig und interessant wie Du dich von sowas beeindrucken lässt und fleißig kommentierst.
Frankx
BeitragVerfasst am: 31. Okt 2018 14:10    Titel:

Zitat:
Hätte man meinen eingebauten Fehler leicht feststellen können.


Das sind mir die liebsten Zeitgenossen. Erst einen auf dicke Hose machen und dann weder Eier noch A*** in selbiger um zuzugeben, dass man sich vergaloppiert hat.

Eben doch nur eine Luftnummer.


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Nescio
BeitragVerfasst am: 31. Okt 2018 13:58    Titel:

Verarschen kann ich mich alleine. So eine lächerliche Ausrede kauft dir hier niemand ab.

Schade, dass du meinst jetzt so reagieren zu müssen. Du solltest mal in Ruhe über dein Verhalten hier nachdenken.
Duke711
BeitragVerfasst am: 31. Okt 2018 10:43    Titel:

@Nescio

Man brauch mich nicht zu überzeugen, ich weiß schon seit meinen Beitrag bezüglich CAD das diese Methode nicht funktioniert. Ansonsten hätte ich ja den Vorschlag mit dem CAD nicht gemacht, nur habe ich mir das Beispiel nicht angeschaut, da im Ursprungsbeitrag 3D Scan erwähnt wurde.

Hätte man sich mal aufmerksam meine Excel Rechnung angeschaut:

Gasgewicht 0,73g

Abzug Testkörper + Behälter = 0,63g

Hätte man meinen eingebauten Fehler leicht feststellen können. Man hätte einfach nur 228,41g + 175,82g rechnen müssen und wäre auf 404,21g gekommen anstatt den 404,11g und somit auf 0,73g anstatt 0,63g
Dann wäre es ein Nullsummenspiel gewesen = 0,73g - 0,73g.

Aber der Versuch euch ein wenig zu verunsichern war trotzdem eine unterhaltsame Kontroversation.
Vielen Dank.
Gast_002
BeitragVerfasst am: 30. Okt 2018 20:34    Titel: Messung der Luftmenge über den Luftdruck

Ich hätte noch einen ganz anderen Ansatz.
Da schon mehrfach über den Einsatz von Vakuumapparaturen geredet wurde, scheint das durchaus akzeptabel zu sein, obwohl es über die ursprünglich angegebene Feinwaage als Hilfsmittel hinausgeht.
Meßanordnung: zwei Vakuumkammern, die durch eine Pumpe miteinander verbunden sind. Die Volumina beider Kammern sollen aus der Geometrie bekannt sein.
Anfangszustand: Kammer 1 ist evakuiert, in Kammer 2 befindet sich Luft (unter etwa Normaldruck) und der Testkörper. Kammer 2 ist druckdicht verschlossen.
Messungen im Anfangszustand: Temperatur und Druck in beiden Kammern.

Jetzt wird die Luft aus Kammer 2 in Kammer 1 gepumpt.
Messungen im Endzustand: Temperatur und Druck in Kammer 1.

Unter der Annahme, daß sich die Luft wie ein ideales Gas verhält, kann aus den Temperatur und Druckwerten von Kammer 1 die Menge Luft ( in mol)berechnet werden, die aus Kammer 2 in Kammer 1 gepumpt wurde. Wenn die Vakuumpumpe einen ausreichend gutes Endvakuum hat, ist das die Menge Luft, die neben dem Testkörper in Kammer 2 war. Mit Hilfe der Gleichung eines idealen Gases und den gemessenen Werten für Druck und Temperatur am Anfang in Kammer 2 erhält man daraus das Luftvolumen und mit dem bekannten Volumen der Kammer 2 auch das Volumen des Testkörpers.

Ich vermute, daß man die Anordnung mit einem bekannten Testkörper auch kalibrieren kann und dann ohne Kenntnis der Volumina der Kammern auskommt; habe ich aber nicht nachgerechnet.

Hoffwntlich war das jetzt nicht zu kompliziert beschrieben.
Nescio
BeitragVerfasst am: 30. Okt 2018 19:13    Titel:

@Frankx
Deine Waage ist leider zu ungenau bzw. das Volumen deines Testkörper müsste größer sein. Selbst wenn der Testkörper die vollen 31cm^3 der Box ausfüllt ergibt sich für die verdrängte Luft nur ein Gewicht von 31/1000 l * 1,29g/l=0,04g, was unterhalb deiner Genauigkeit von 0,1g liegt. Du müsstest ein Volumen von 80cm^3 haben um es messen zu können, damit es signifikant wird am besten das dreifache, also müsste dein Testkörper ein Volumen von mindestens 240cm^3 haben, damit du es messen kannst. Oder du nimmst eine genauere Waage. Natürlich würde es trotzdem nicht funktionieren, aber wenn deine Messung zu ungenau ist beweist das natürlich nichts (aus Duke711's Perspektive).

Duke711 hat Folgendes geschrieben:

Ist ja wirklich eine tolle Messung, vor allem ist die Differenzmasse der Luft mit und ohne Testkörper (0,5g) = 0g mehr als ersichtlich.


Genau das ist doch der Punkt: Selbst wenn Frankx eine Waage hätte welche beliebig genau Messen kann, ist diese Differenz immer null, weil deine Waage nicht die tatsächliche Masse des Testkörpers messen kann, sondern nur das um die Auftriebskraft verringerte Gewicht. Diese Auftriebskraft entspricht nach dem Archimedischen Prinzip aber genau der Gewichtskraft der verdrängten Luft. Deshalb kommt bei dieser Differenz immer null heraus und diese Methode funktioniert nicht.

Frankx hat Folgendes geschrieben:

Aber das liegt nicht an der Messgenauigkeit, sondern ist bei deinem Verfahren systemimmanent.

Ganz genau so ist es.
Frankx
BeitragVerfasst am: 30. Okt 2018 19:11    Titel:

Zitat:
Die sind nicht unbekannt, auch bei den Kristall als Beispiel nicht.

Das hängt vom Testobjekt ab. Könnte ja auch z.B. ein Wattebausch sein.

Zitat:
Ist ja wirklich eine tolle Messung, vor allem ist die Differenzmasse der Luft mit und ohne Testkörper (0,5g) = 0g mehr als ersichtlich.


Schön, dass du das auch schon merkst.
Aber das liegt nicht an der Messgenauigkeit, sondern ist bei deinem Verfahren systemimmanent.
Im Gegenteil, wenn die Differenz nicht Null wäre, würde dies auf Messungenauigkeit hindeuten.

Wenn ich den Testkörper auf die Waage lege erhalte ich einen Messwert von 0,5 g.
Wenn ich die Box (incl. Deckel) auf die Waage lege, erhalte ich einen Messwert von 5,2 g.
Wenn ich Testkörper und Box nebeneinander auf die Waage lege, erhalte ich 5,7 g.

Du bist ernsthaft überzeugt, die Waage zeigt etwas anderes als die 5,7g an, wenn ich das Testobjekt auf der Waage in die offene Box bewege? Oder wenn ich dann den Deckel schließe?


.
Duke711
BeitragVerfasst am: 30. Okt 2018 18:46    Titel:

Frankx hat Folgendes geschrieben:
Die sind doch unbekannt


Die sind nicht unbekannt, auch bei den Kristall als Beispiel nicht.

Dann einmal bitte noch eine bessere Messung:

- Masse der Box (ohne Testkörper, an der Luft gemessen) 5,2g
- Masse der geschlossenen Box (mit Testkörper, an der Luft gemessen) 5,7 g


Ist ja wirklich eine tolle Messung, vor allem ist die Differenzmasse der Luft mit und ohne Testkörper (0,5g) = 0g mehr als ersichtlich.
Frankx
BeitragVerfasst am: 30. Okt 2018 18:28    Titel:

Zitat:
Ich bräuchte dann noch die ungefähren Abmessungen des Testkörpers, die man an den äußeren Konturen ungefähr abschätzen kann.


Die sind doch unbekannt, sonst wäre es ja einfach.
Wenn ich das Volumen schätze, kann ich auch die Dichte schätzen.
Du wolltest es aber mit den gegebenen Werten berechnen.

Gehe doch einfach von einem Testvolumen von 0,1 cm³ bis max. 28 cm³ aus. (Viel mehr passt nicht in die Box.)
Die zu erwartende Testdichte liegt also zwischen 5,0 g/cm² und 0,018 g/cm²

Wie war das noch? Ach ja:
Zitat:
Und noch ein kleiner Tipp von mir. Beschäftigte Dich am besten mehr mit rechnen.


Also weiter:

Zitat:
Desweiteren das Innen und Außenvolumen der Box, sowie die Dichte der Box.


Außenvolumen: 31,248 cm³
Innenvolumen: 28,094 cm³
Dichte Boxwand ist: 1,65 g/cm³

Raumtemperatur: 23 °C
Luftdruck: 954,81 hPA


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Duke711
BeitragVerfasst am: 30. Okt 2018 17:29    Titel:

Ich bräuchte dann noch die ungefähren Abmessungen des Testkörpers, die man an den äußeren Konturen ungefähr abschätzen kann.
Desweiteren das Innen und Außenvolumen der Box, sowie die Dichte der Box.
Frankx
BeitragVerfasst am: 30. Okt 2018 16:23    Titel:

Du hast Glück, ich habe zufällig gerade den passenden Versuchsaufbau auf dem Schreibtisch.

Gegeben sind
- die Masse des Testkörpers (an der Luft gemessen) 0,5 g
- Volumen der Box 31,248 cm³
- Masse der Box (ohne Testkörper, an der Luft gemessen) 5,2g
- Dichte der Luft 1,29 g/l
- Masse der geschlossenen Box (mit Testkörper, an der Luft gemessen) 5,7 g
gesucht Volumen und Dichte des Testkörpers

Wenn du das Ergebnis hast, sende ich ein Foto vom Versuchsaufbau incl. Testkörper

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Duke711
BeitragVerfasst am: 30. Okt 2018 15:49    Titel:

Kannst Dir ja mal fiktive Daten ausdenken mit einer Vergleichsrechnung und mir das Volumen und Dichte des Testköpers verschweigen....
Frankx
BeitragVerfasst am: 30. Okt 2018 14:32    Titel:

@Duke711
Mach doch einfach mal eine Rechnung, bei der du das Volumen und die Dichte des Testkörpers nicht als bekannt voraus setzt.

Gegeben sind
- die Masse des Testkörpers (an der Luft gemessen)
- Volumen der Box
- Masse der Box (ohne Testkörper, an der Luft gemessen)

- Dichte der Luft

- Masse der geschlossenen Box (mit Testkörper, an der Luft gemessen)

gesucht Volumen und Dichte des Testkörpers

Zitat:
Den mir unterstellten Lappus gebe ich gerne an euch wieder zurück.

Ich hätte auch schreiben können: "Das war eine Luftnummer."
(Beachte das Wortspiel!)


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GvC
BeitragVerfasst am: 30. Okt 2018 14:26    Titel:

Duke711 hat Folgendes geschrieben:
Den mir unterstellten Lappus gebe ich gerne an euch wieder zurück.


Den Lappus finde ich nun wirklich lustig!
Duke711
BeitragVerfasst am: 30. Okt 2018 14:21    Titel:

Den mir unterstellten Lappus gebe ich gerne an euch wieder zurück.


Natürlich gibt es keine mathematisch exakte Lösung, da sich Vk heraus kürzt, aber eine Näherungslösung.

Angenommene Dichte des Testkörpers 2000 für eine Vergleichsrechnung
Ermittelte Dichte 2004
Frankx
BeitragVerfasst am: 30. Okt 2018 13:54    Titel:

Zitat:
Das ist wohl ein sehr leicht zu machender Denkfehler.


Ich bin gerade am überlegen, wie das ist, wenn man das Testobjekt vollständig in Gießharz einhüllt.

Dann könnte man den ausgehärteten Klumpen ganz normal ins Wasser tauchen und den Auftrieb bestimmen. Wenn das Volumen des Klumpens, die Masse des Testobjektes und die Dichte des Harzes bekannt sind, sollte sich das Volumen und Dichte des Testobjektes bestimmen lassen.

So ähnlich hatte ich ursprünglich auch die Vorstellung mit der Box. Es ist aber eben nicht das gleiche.

Und dann bleibt das Problem, wie man das Testobjekt wieder aus dem Harzblock herauspuhlt/löst.

edit:
Silikon könnte auch gehen, das lässt sich nach der Messung vlt. leichter vom Objekt trennen. Man stellt ja auch Gießformen so her.




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Nescio
BeitragVerfasst am: 30. Okt 2018 13:11    Titel:

@Frankx
Danke, ich war schon an mir am Zweifeln, da hier jeder anderer Meinung zu sein schien. Ich dachte ja auch zuerst, dass das funktionieren müsse, bis ich meine Meinung später geändert habe.

Das ist wohl ein sehr leicht zu machender Denkfehler.
Frankx
BeitragVerfasst am: 30. Okt 2018 08:12    Titel:

Nescio hat Folgendes geschrieben:
Dann rechne es nach, wenn du mk durch wiegen in Luft bestimmen willst, dann wird sich Vk bei dir herauskürzen,


Hast recht. Das war ein Denkfehler von mir. Wenn die Box geschlossen ist, sehe ich zwar den Gewichtsunterschied, komme aber nie auf das verdrängte Volumen, egal ob ich dann die Box im Vakuum oder an der Luft wiege.

Damit bleibt die Methode Nescio "wiegen des Testkörpers (ohne Box) im Vakuum und wiegen an der Luft" von den hier vorgeschlagenen Varianten die einzig sinnvolle.

Ersatzflüssigkeit (Sand, Pulver) halte ich für ungeeignet, da man keine genaue Kontrolle über dessen Verdichtung hat (siehe ein Päckchen Mehl oder Salz nach Verdichtung durch mehrmaligem Aufstoßen auf den Boden) und auch Hohlräume am Testobjekt nicht ausschließen kann.


Die Genauigkeit könnte man eventuell verbessern, wenn man satt Vakuum ein Gas mit hoher Dichte verwendet. Ich denke hier nicht an irgendwelche Exoten, sondern an Druckluft. Dabei muss man aber zusätzlich die Temperatur beachten und der Versuchsaufbau wird auch schwieriger, wegen des Druckbehälters.

Alternativ hängt man das Testobjekt an einem Faden in ein Tauchbad und misst den Auftrieb (Waage). Das wurde zwar bereits abgelehnt, aber es muss ja kein Wasser sein. Nur die Dichte des Mediums muss bekannt sein. Hier wurde bereits Tetrachlormethan vorgeschlagen. Oder was spricht z.B. gegen flüssigen Stickstoff?


@Duke711
Duke711 hat Folgendes geschrieben:
Und noch ein kleiner Tipp von mir. Beschäftigte Dich am besten mehr mit rechnen. ...

Und noch ein kleiner Tipp von mir. Beschäftigte Dich am besten mehr mit Umgangsformen. Wie man sieht, bist auch du nicht unfehlbar. Das ist an sich nicht weiter verwerflich, weil wir alle irgendwann Fehler machen, aber es ist eben ziemlich peinlich, wenn man vorher hier so großspurig rummotzt.


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Nescio
BeitragVerfasst am: 30. Okt 2018 01:38    Titel:

Und wo in deiner Rechnung hast du jetzt das Volumen deines Testkörpers ermittelt? Das war schließlich das Ziel.
Duke711
BeitragVerfasst am: 30. Okt 2018 00:00    Titel:

Für mich aber nicht:

Testbox

Durchmesser Außen

52 mm

Höhe Außen

104 mm


Innenmaße

Durchmesser

50 mm

Höhe

100 mm

Aluminium; Dichte 2730

Dichte Luft; 1,2


Testkörper:

Durchmesser

40 mm

Höhe

70 mm

Dichte; 2000

-------------------------

Masse Box: 66,93 g
Masse Luft: 0,24 g
Masse Testkörper 175,93 g

Messung Box mit Luft:

0,656 N

Tatsächlich 0,659 N ; Messfehler Aufgrund der Auftriebskraft von 0,39%

Messung Box mit Teskörper und Luft:

2,381 N

Tatsächlich 2,384 N; Messfehler 0,11 %


Ermitteltes Gewicht Testkörper: 175,82 g
Tatsächliches Gewicht Testkörper: 175,93 g

Messfehler: 0,06 %

----------------------

Soviel zum Thema das mit Box und ohne Vakuum wäre ungeeinget. Bei 0,06% ist eher der Fehler in der Waage, sowie des Temperatur- und Durckgradienten zu suchen, als an der Messmethode selbst.
Denn handelt sich um eine ziemlich genaue Messmethode, jeden Falls deutlich besser als Sand.

Nachtrag:

Und noch ein kleiner Tipp von mir. Beschäftigte Dich am besten mehr mit rechnen. Ist zwar schön alles in einer Gleichung zu packen um Rundungsfehler zu vermeiden, die übrgigens in diesen Fall überhaupt nicht relevant sind. Aber das war mal wieder ein typisches Beispiel wie schnell man dann selbst den Faden verliert. Oh mein Gott,"VK" kürzt sich raus, mensch was mache ich bloß nun?

Im übrigen kann man die o.g. Messung durch nachträgliche Anpassung der Auftriebskraft immer mehr verfeinern, dass dann die Fehlertoleranz nahe zu null limitiert.
Nescio
BeitragVerfasst am: 29. Okt 2018 22:47    Titel:

Du willst hier im Prinzip den Gewichtsunterschied durch die vom Testkörper verdrängte Luft messen. Diese Differenz ist sehr klein und deshalb spielt die Auftriebskraft sehr wohl eine Rolle.

Duke711 hat Folgendes geschrieben:

Die mit gemessene Auftriebskraft spielt so oder so keine Rolle, denn hier geht es um eine Differenzmessung/Rechnung. Solange in beiden Zuständen die Auftriebskraft mitgemessen mit, spielt das denn keine Rolle.


Meine Rechnung zeigt, dass genau das nicht der Fall ist.

Hier wurden bisher drei funktionierende Lösungen genannt:

-eine unpolare Flüssigkeit nehmen (z.B. Tetrachlormethan)
-Sand o.ä. verwenden
-Den Körper einmal im Vakuum und einmal in Luft wiegen (bzw. allgemein in zwei Gasen mit unterschiedlicher Dichte)

Damit ist die Sache für mich erledigt.
Duke711
BeitragVerfasst am: 29. Okt 2018 22:35    Titel:

Nein glaube das hast Du wohl ich nicht.

- Durch den Verschluss wird die Konvektion unterbunden
- Der Testkörper verdrängt so oder so die Luft, je kleiner das überschüssige Boxvolumen ist, umso kleiner wird die Fehlertoleranz durch einen internen Druck- und Temperaturgradienten.

Die mit gemessene Auftriebskraft spielt so oder so keine Rolle, denn hier geht es um eine Differenzmessung/Rechnung. Solange in beiden Zuständen die Auftriebskraft mitgemessen mit, spielt das denn keine Rolle.

Nachtrag:

Außerdem kann man auch eine überschaubare Box nehmen, wo die Dichte bekannt ist, und man auch die Auftriebskraft dieser Box wieder herausrechnen kann.
Nescio
BeitragVerfasst am: 29. Okt 2018 22:22    Titel:

Habe ich nicht gerade eben vorgerechnet, warum diese Methode nicht funktioniert?
Duke711
BeitragVerfasst am: 29. Okt 2018 22:15    Titel:

Wie auch immer, dann eben eine geschlossene Box, geht auch ohne Vakuum.

- möglichst kleines Box Volumen
- Feinwaage mit einer sehr kleinen Toleranz
- Druck und Temperatur in der Box messen

- Gewicht von der geschlossen Box ermitteln.
- Volumen des eingschlossenen Gases betimmen und über die Dichte daraus das Gewicht errechnen.
- Testkörper in die Box legen, Druckausgleich abwarten
- Box verschließen
- Box mit Testkörper wiegen
- Erneut das Gewicht des Gases berechnen, Differenz -> gesuchtes Volumen.
Nescio
BeitragVerfasst am: 29. Okt 2018 22:05    Titel:

Das hat tueftli als Beispiel in seinem zweiten Beitrag gepostet.
Duke711
BeitragVerfasst am: 29. Okt 2018 21:59    Titel:

Da wird Dir übrigens auch kein 3D Scan weiterhelfen und was hat jetzt bitte dieser uninteressante Kristall mit der urprünglichen Frage zu tun?
Nescio
BeitragVerfasst am: 29. Okt 2018 21:29    Titel:

Guck dir mal das Bild an:

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a5/Neige_sur_g%C3%A9ode.JPG

Davon willst du mal eben schnell ein 3d Modell erstellen? Ich bezweifele, dass das einfacher ist als die hier genannten Methoden. Nicht alles lässt sich mit Computern schneller lösen...
Duke711
BeitragVerfasst am: 29. Okt 2018 21:02    Titel:

Mach einfach ein Foto von den Außenkonturen, lege das als Bild über mehrere Ebenen im CAD Programm und zeichne einfach die Konturen nach und erstelle daraus ein Volumenkörper, fertig.
Man kann es auch kompliziert machen... Ihr stell Euch an wie Urmenschen bzw. vor den Kriegszeiten...

Ein 3D Scan ist übrgigens nicht schneller, da man hier nur eine Grafik erhält und das CAD Programm daraus nicht das Volumen ermitteln kann, man müsste erst die Grafik dementsprechend aufbereiten.
autor237
BeitragVerfasst am: 29. Okt 2018 18:46    Titel:

TomS hat Folgendes geschrieben:
Kannst du ein anderes Medium als Wasser benutzen?


Der Vorschlang von TomS ist nicht weiter verfolgt worden. Wenn es sich in Wasser löst, dann könnte man eine unpolare Flüssigkeit nehmen (z.B. Tetrachlormethan).
Nescio
BeitragVerfasst am: 29. Okt 2018 18:23    Titel:

Wie gesagt, wenn du ein Vakuum hast, ist die Box vollkommen überflüssig.
Mathefix
BeitragVerfasst am: 29. Okt 2018 18:05    Titel:

Nescio hat Folgendes geschrieben:
@Mathefix
Wie gesagt glaube ich inzwischen, dass diese Methode prinzipiell nicht funktioniert.


@Nescio

Box und Waage befinden sich im Vakuum. Hatte Ich vergessen zu erwähnen. Denn sonst würde beim Wiegen des Körpers dessen Gewichtskraft um den Auftrieb reduziert d.h. die Masse ist nicht korrekt. Das gleiche trifft auf die Box zu.
Nescio
BeitragVerfasst am: 29. Okt 2018 17:38    Titel:

@Mathefix
Wie gesagt glaube ich inzwischen, dass diese Methode prinzipiell nicht funktioniert.

Wir wiegen die gesamte geschlossene Box samt Inhalt. Dabei müssen wir folgende Kräfte berücksichtigen: Die reinen Gewichtskräfte von Box und Testkörper, die Auftriebkraft der durch die geschlossene Box verdrängten Luft, die Gewichtskraft der in der Box eingeschlossenen Luft (diese ist betragsmäßig kleiner als die Auftriebskraft da durch den Testkörper weniger Luft in der Box ist, als durch die Box verdrängt wird).

Die Auftriebskraft ist daher .




Hierbei nehme ich an, dass die Wände der Box unendlich dünn (bzw vernachlässigbar dünn) sind, sodass die Gewichtskraft der Luft im inneren genau der Auftriebskraft der verdrängten Luft entspricht und sich herauskürzt.

Daraus ergibt sich:


Mathefix hat Folgendes geschrieben:

m_K ist gegeben bzw. durch Wiegen ermittelbar.

Nein, wenn du mit der Waage in Luft die Masse bestimmen willst, zeigt die Waage:



Daraus ergibt sich



Wenn man das in die Gleichung von oben einsetzt



kürzt sich heraus und die kannst es nicht mehr bestimmen. Du kannst Hier nur dann bestimmen, wenn du durch eine andere Methode ermittelst, z.B. durch wiegen im Vakuum. In diesem Falle ist die Box aber ohnehin überflüssig, wie ich weiter oben schon beschrieben habe.

@Frankx
Dann rechne es nach, wenn du durch wiegen in Luft bestimmen willst, dann wird sich bei dir herauskürzen, so wie bei Mathefix. Das funktioniert nicht, weil
Nescio hat Folgendes geschrieben:

Da der Testkörper in deiner Testbox (selbst unter Wasser) wiederum Luft verdrängt und nicht Wasser (dieses wird nur von der Testbox verdrängt)
Frankx
BeitragVerfasst am: 29. Okt 2018 17:15    Titel:

Zitat:
Hast du mal versucht es nach deiner Methode zu berechnen? Ich glaube du bekommst da das gleiche Problem wie Mathefix, nämlich dass du die Masse nicht kennst und bei Messung an Luft die Auftriebskraft berücksichtigen musst.


Der Unterschied beim Tauchverfahren (siehe oben) bei Berücksichtigung der Auftriebskraft an der Luft liegt im Milligrammbereich, während die eigentlichen Messwerte im Grammbereich liegen. Es dürfte also zu vernachlässigen sein, da der Fehler im Promillebereich liegt
Das ist sicher allemal genauer, als eine Messung mit Ersatzflüssigkeit (Sand,..)
Aber man könnte den Auftrieb an Luft sogar zusätzlich berücksichtigen, da die Dichte der Luft und des Wassers bekannt vorausgesetzt werden können, oder man bestimmt das Gewicht der eigentlichen Testmasse separat unter Vakuum.


Beim einem Verfahren mit Rezipient unter Vakuum (Mathefix oder tueftli) spielt der Unterschied dagegen eine große Rolle, da hier gerade (und nur) das Gewicht der durch die Testmasse verdrängten Luft gemessen wird und daraus das Volumen der Testmasse bestimmt wird. Bei kleinen Luftmengen (1cm³) benötigt man dann entsprechend hochgenaue Waagen.


.
tueftli
BeitragVerfasst am: 29. Okt 2018 17:12    Titel:

Nescio hat Folgendes geschrieben:
tueftli hat Folgendes geschrieben:

ein mikrofeiner, sehr fließfähiger, ungiftiger Feststoff, den ich rütteln kann. Der ließe sich nachher mit Druckluft auch wieder ausblasen.

Wie wäre es mit Sand?


Ja, Quarzsand wäre nicht schlecht, müsste aber sehr, sehr fein sein, eher so Richtung Zement. Nur die Fließeigenschaften von Sand sind nicht sehr gut!

Ich bräuchte wie gesagt etwas in der Art von Tonerpulver, nur ungiftig und nicht verschmutzend!
Mathefix
BeitragVerfasst am: 29. Okt 2018 16:55    Titel:

Nescio hat Folgendes geschrieben:
@Mathefix

Hast du nicht die Auftriebskraft vergessen? Nach der Differenzbildung macht es allerdings keinen Unterschied mehr.


Du hast recht. Habe ich im Eifer des Gefechts vergessen.







m_K ist gegeben bzw. durch Wiegen ermittelbar.

Ich hoffe, dass ich mich nicht verrechnet habe.
Nescio
BeitragVerfasst am: 29. Okt 2018 16:35    Titel:

tueftli hat Folgendes geschrieben:

ein mikrofeiner, sehr fließfähiger, ungiftiger Feststoff, den ich rütteln kann. Der ließe sich nachher mit Druckluft auch wieder ausblasen.

Wie wäre es mit Sand?
tueftli
BeitragVerfasst am: 29. Okt 2018 16:28    Titel:

Der Ansatz ist nicht schlecht, aber wie bereits gemutmaßt, macht mir hier die Waage einen Strich durch die Rechnung:

Der Messbereich liegt von 0 bis 6000g und die Genauigkeit liegt bei 0,1 g.
Ich hab eben auch Minerale, die knapp an diese 6000g heranreichen.

Das Problem ließe sich umgehen, wenn man ein schwereres Medium als Luft verwenden würde.

Das Gas Wolframhexafluorid wird allerdings etwas "schwerer" (man beachte den Wortwitz!) zu beschaffen sein! grübelnd

Eine Flüssigkeit scheidet aus!

Bleibt also tatsächlich nur ein sehr schweres Gas oder ein mikrofeiner, sehr fließfähiger, ungiftiger Feststoff, den ich rütteln kann. Der ließe sich nachher mit Druckluft auch wieder ausblasen.

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