Question

Для определения подлинности драгоценных камней в ювелирном деле иногда прибегают к измерению плотности исследуемого образца с помощью жидкости Клеричи. Это тяжёлая жидкость, водный раствор очень ядовитых солей таллия. Исследуемый образец – зерно – помещают в жидкость с заранее заданной плотностью и наблюдают за его поведением, всплывает зерно или оседает.
Ювелир сначала поместил образец исследуемого камня в жидкость № 1, зерно плавало на поверхности. Затем он поместил образец в жидкость № 2. Зерно осело на дно. Проанализировав результаты, ювелир довольно точно определил, образец какого камня он исследовал. Ниже приведена таблица, где указаны значения плотности некоторых камней, образцы которых могли попасть ювелиру для исследования.

Название камня Плотность, г/см3
алмаз 3,47–3,55
иттрий-алюминиевый гранат 4,5–4,6
рутил 4,2–4,3
титанат стронция 5,13
турмалин 3,02–3,26
фенакит 2,96–3,0
фианит 6,5–7,5

Для приготовления жидкости № 1 взяли 10,00 мл жидкости Клеричи (плотность 4,27 г/см3) и добавили 2,58 мл воды, для приготовления жидкости № 2 взяли 5,00 мл жидкости № 1 и 0,20 мл воды. Принимая объёмы полученных растворов равными сумме объёмов исходных растворов, определите, образец какого камня исследовал ювелир.

Answer 1

Ответ:

Алмаз

Объяснение:

Плотность 1 = 3,6 г/см3

(m жидкости Клеричи = 4,27*10 = 42,7 г

m воды = 1*2,58 = 2,58 г

V жидкости Клеричи = 10 см3

V воды = 2,58 см3

p = (m жидкости Клеричи+m воды)/(V жидкости Клеричи+V воды)= (42,7+2,58)/(10+2,58)=45,28/12,58=3,6 г/см3)

Плотность 2 = 3,5 г/см3

(m жидкости1 = 3,6*5 = 18г

m воды = 1*0,2 = 0,2 г

V жидкости1 = 5 см3

V воды = 0,2 см3

p = 3,5 г/см3)

Так как в первой жидкости тело плавает, а во второй — тонет, то его плотность 3,5≤?≤3,6. Под такое описание подходит только алмаз с плотностью 3,47–3,55 г/см3.