Вычисление результатов исследования

Цель эксперимента - получить некоторую числовую величину, поэтому точность при вычислениях важная так же, как и при измерениях. Чтобы уменьшить возможность ошибки, надо проверять вычисления. Чем меньше делается вычислений, тем меньшая возможность ошибиться и тем более умственной энергии сохраняется для других, более важных арифметических расчетов.

Вычисление следует проводить аккуратно и последовательно. Записи следует делать так, чтобы было много свободного места.

При вычислениях очень удобно свести числовые данные в таблицу. Очень часто числа одного столбика образовываются в результате арифметических действий над числами другого или нескольких других столбиков, поэтому в начале каждого столбика следует указать вид выполняемого действия, а столбики можно обозначить буквами алфавита. Такая таблица разрешает облегчить расчеты и систематизировать результаты.

Проверка вычислений. Эта работа является необходимой частью вычисления.

Проверять вычисление можно с помощью графиков. Результаты расчетов наносятся на шкалу и если точки образовывают приблизительно прямую линию - расчеты правильные, и можно не делать тщательной проверки. Но если какая-то экспериментальная точка стоит далеко от других, можно предположить, что соответствующий результат определен или рассчитан неправильно. Значения, которые отвечает этой точке следует проверить, а другие можно не проверять.

Правила работы со значащими цифрами. При обработке результатов физических и физико-химических измерений и разнообразных вычислений необходимо соблюдать правил работы со значащими цифрами.

Значащими цифрами в числах принято называть все цифры 1, 2...9…9, а также нуль, но только в тех случаях, если он находится внутри или в конце числа; если же нули находятся в десятичному яообі из левой стороны для указания разряда других цифр, то эти цифры значащими не считаются. Так, в дробях 1,017; 0,17; 0,017 и 0,0017 первый из них имеет четыре значащие цифры, а три последних - по две значащих цифры. Это станет понятным, если три последние дроби записать в следующем виде: 17*10^-2, 17*10^-3 и 17*10^-4.

Число, которым выражают результат химического анализа или другого измерения, должно характеризовать не только численное значение результата, но и воспроизведение метода. Для этого в результате следует писать столько значащих цифр, чтобы лишь последняя цифра была сомнительной, а предпоследняя - достоверной.

Примеры:

- есть разность между величиной наважки 0,1000 г и 0,10 г. Первое число означает, что наважку (одну десятую грамма) взвешивали на аналитических весах с точностью до одной десятой грамма, а второе число означает, что ту же наважку взвешивали на технических весах с точностью до одной сотой грамма.

-если отмеривали 25 мл раствора мерным цилиндром, то следует написать, что взяли 25 мл. Измерение объема мерным цилиндром может дать ошибку ±1 мл, поэтому последний знак числа есть сомнительным. Если же точно отмеривать 25 мл раствора пипеткой, то результат измерения можно записать цифрой 25,00 мл.

-цена деления бюретки составляет 0,1 мл; в лучшем случае измерение объема можно сделать с точностью ±0,02 мл. Если на титрования израсходованы возле 20 мл раствора, то в конечном результате не следует оставлять больше трех или в крайнем случае, четырех значащих цифр, так как точность конечного результата не может быть выше чем (0,02*100): 20 =0,1%.

Следует помнить, что большое количество значащих цифр характеризует не точность результатов, а лишь неумение исполнителя вести себя с результатами измерений.

При расчетах всегда необходимо учитывать точность измерения физико-химических величин. Одной из грубых ошибок, которые часто встречается есть лишняя, неоправданная точность вычислений.

Дата добавления: 2014-01-20