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  zwqqzfj 2016-03-24 00:00:00

  一、用天平和量筒測量氣體的密度 凡是不溶于水的氣體，都可借助排水集氣法，用天平、量筒測得其密度，其準(zhǔn)確度取決于天平的感量和量筒的Z小刻度． 測量方法： (1)取一球膽（或皮囊）接一根帶夾子的膠管，盛滿氣體后，用天平稱出其質(zhì)量m1． (2)用如圖的裝置，用力擠壓球膽，用排水集氣法在量筒中收集氣體．集氣完畢后，擰緊夾子．上下移動量筒，使其內(nèi)外水平面一樣高，以保證氣體壓強(qiáng)為1個大氣壓強(qiáng)，然后由量筒刻度讀出氣體體積V． (3)稱出余下氣體和球的質(zhì)量m2，則氣體的質(zhì)量為m1-m2． (4)代入公式計算氣體在1大氣壓下的密度 二、用流體靜力稱量法測量固體的密度 原理和方法： 這是一種利用天平的相對測量法．設(shè)物體的體積為V，質(zhì)量為m，密度為ρ，則 設(shè)物體在空氣中的重力為W1，懸在水中的視重為W2，則物體所受水的浮力F的大小等于 F=W1-W2． 根據(jù)阿基米德定律，物體在水中所受浮力的大小等于它所排開的水的重力，即 F=ρ0Vg． 式中ρ0為水的密度，V為物體排開水的體積，亦即物體體積，g為重力加速度，得 W1-W2=ρ0Vg， 又設(shè)物體在空氣中稱量時天平的砝碼值為m1，利用天平的載物臺，將物體掛在橫梁左側(cè)吊耳的掛鉤上，并使其懸在置于載物臺上的盛水燒杯中．稱量時天平的砝碼值為m2，則W1=m1g，W2=m2g，所以 再測出水的溫度，從常數(shù)表中查出該溫度下的水密度ρ0值，物體密度ρ等于 　 三、用比重瓶測量液體的密度 原理和方法： 圖所示為常用的比重瓶，它在一定的溫度下有一定的容積．將待測液體注入比重瓶中后塞好塞子，多余的液體將從塞中的毛細(xì)管流出，比重瓶中液體將保持一定體積．毛細(xì)管的作用是提高比重瓶容積在重復(fù)測量時體積相等的精度． 設(shè)空比重瓶質(zhì)量為m1，充滿密度為ρ的液體時的質(zhì)量為m2，充滿同溫度的純水時的質(zhì)量為m3，比重瓶在該溫度時的容積為V，則 其中ρ0為水的密度，可得 可見，只要用天平分別稱量質(zhì)量，即可得液體密度． 四、用定容瓶測量空氣密度 這是利用定容瓶、分析天平、抽氣機(jī)、真空計較為精密地測量空氣密度的方法． 原理： 定容瓶如圖，密閉在定容瓶中的空氣，混有水蒸氣．設(shè)空氣和水蒸氣的密度、分壓強(qiáng)和摩爾質(zhì)量分別為ρ空和ρ水，P空和P水，ρ空和ρ水，則由理想氣體的狀態(tài)方程，有 利用天平測得的瓶內(nèi)空氣的密度ρ，是這兩者之和，即 再換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（即0℃，1atm）時空氣的密度 可知，只要利用天平測出瓶內(nèi)空氣密度ρ，溫度為t時的大氣壓強(qiáng)P，和水蒸氣壓，代入上式即可得標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的干燥空氣的密度ρ0而P水等于溫度為t時的飽和蒸汽壓Pt乘以當(dāng)時的相對濕度H，這是可以通過查表獲得的． 測量方法： (1)將定容瓶抽氣至殘留空氣壓強(qiáng)在0.1mmHg以下，按精密衡量法在天平上稱出其質(zhì)量m0，m0可認(rèn)為是瓶的質(zhì)量． (2)打開定容瓶活栓，讓空氣充滿后，再測得質(zhì)量為m，則瓶中空氣質(zhì)量為m-m0，若定容瓶容積為V，則測量的空氣密度 (3)測量室溫t，大氣壓強(qiáng)P(mmHg)，相對濕度H，查表得到溫度為t的飽和蒸氣壓Pt，則水蒸氣的分壓為P水=Pt×H(mmHg)． (4)代入公式 1atm時干空氣的密度值，其公認(rèn)值為1.293×10-3g／cm3，測量值的誤差可以小于1%． 不再扣除水蒸氣的分壓，也不再進(jìn)行溫度修正． 五、用密度計測量液體的密度 密度計是浮計的一種，分通用和專用兩類，其測量范圍大、精度高． 表我國部分密度計技術(shù)規(guī)格(溫度20℃) 密度計的測量原理： 密度計由干管和軀體兩部分組成，如圖．干管是一頂端密封的、直徑均勻的細(xì)長圓管，熔接于軀體的上部，內(nèi)壁粘貼有固定的刻度標(biāo)尺．軀體是儀器的本體．為一直徑較粗的圓管，為避免底部附著氣泡，底部呈圓錐形或半球狀。底部填有適當(dāng)質(zhì)量的壓載物（如細(xì)鉛丸等），使其能垂直穩(wěn)定地漂浮在液體中．某些密度計還附有溫度計． 密度計的工作原理基于阿基米德定律。在圖中可見，當(dāng)忽略空氣浮力和彎月面影響時，平衡方程為： m0g=(V0+lA)ρg， 即 m0=(V0+lA)ρ． 式中m0為密度計質(zhì)量，V0是密度計軀體部分的體積，l為液面下干管的長度，A為干管的截面積．由上式可知，l和ρ是一一對應(yīng)的，因此可用l來表示液體密度的大?。? 測量方法： (1)首先估計所測液體密度值的可能范圍，根據(jù)所要求的精度選擇密度計． (2)仔細(xì)清洗密度計．測液體密度時．用手拿住干管Z高刻線以上部位垂直取放． (3)容器要清洗后再慢慢倒進(jìn)待測液體，并不斷攪拌，使液體內(nèi)無氣泡后，再放入密度計．密度計浸入液體部分不得附有氣泡． (4)密度計使用前要洗滌清潔．密度計浸入液體后，若彎月面不正常，應(yīng)重新洗滌密度計． (5)讀數(shù)時以彎月面下部刻線為準(zhǔn)．如圖所示．讀數(shù)時密度計不得與容器壁、底以及攪拌器接觸． 對不透明液體，只能用彎月面上緣讀數(shù)法讀數(shù)。

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