理论教育 间接测量误差的传递问题

间接测量误差的传递问题

时间:2023-06-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:表2-1部分函数的平均误差计算公式2.间接测量结果的标准误差计算设函数关系同上,即u=f(x,y),则标准误差为部分函数的标准误差计算公式列于表2-2中。相关数据见表2-3,试根据这些测量值求萘的摩尔质量的相对误差,并估计所求摩尔质量的最大误差。从以上测量结果可见,最大误差来源于温度差的测量,而温度差的误差又取决于测温精度和操作技术条件的限制。

间接测量误差的传递问题

大多数物理化学数据,是将直接测量值代入公式中计算出的值,此值为间接测量所得。每个直接测量值的准确度对间接测量的准确度都有影响。

1.平均误差和相对平均误差的传递

设直接测量的物理量为x和y,其平均误差分别为dx和dy,最后结果为u,其函数关系为

u=f(x,y)

其微分式为

当Δx与Δy很小时,可以代替dx与dy,并考虑误差积累,故取绝对值,有

Δu称为函数u的绝对算术平均误差。其相对算术平均误差为

部分函数的平均误差计算公式列于表2-1中。

表2-1 部分函数的平均误差计算公式

2.间接测量结果的标准误差计算

设函数关系同上,即u=f(x,y),则标准误差为

部分函数的标准误差计算公式列于表2-2中。(www.daowen.com)

表2-2 部分函数的标准误差计算公式

例如:以苯为溶剂,用凝固点下降法测萘的摩尔质量,计算公式为

式中,A和B分别代表溶剂和溶质;img和Tf分别为苯和萘的质量以及苯和溶液的凝固点,且均为实验的直接测量值。

相关数据见表2-3,试根据这些测量值求萘的摩尔质量的相对误差img,并估计所求摩尔质量的最大误差。已知苯的Kf为5.12K·kg·mol-1

表2-3 实验测得的img和平均误差

注:①img
img

表2-4 实验测量的mA、mBimg值及相对平均误差

*见表2-3:img

根据误差传递公式有

实验测量的相关数据见表2-4。从以上测量结果可见,最大误差来源于温度差的测量,而温度差的误差又取决于测温精度和操作技术条件的限制。因此在实验之前要估算各测量值的误差,有助于正确选择实验方法和选用精密度相当的仪器,以达到预期的效果。

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