几种测定物质密度的方法.pdf

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1、几种测定物质密度的方法几种测定物质密度的方法一、用天平和量筒测量气体的密度一、用天平和量筒测量气体的密度凡是不溶于水的气体，都可借助排水集气法，用天平、量筒测得其密度，其准确度取决于天平的感量和量筒的最小刻度测量方法：(1)取一球胆（或皮囊）接一根带夹子的胶管，盛满气体后，用天平称出其质量 m1(2)用如图的装置，用力挤压球胆，用排水集气法在量筒中收集气体集气完毕后，拧紧夹子上下移动量筒，使其内外水平面一样高，以保证气体压强为 1 个大气压强，然后由量筒刻度读出气体体积 V(3)称出余下气体和球的质量 m2，则气体的质量为 m1-m2(4)代入公式计算气体在 1 大气压下的密度二、用流体静力称

2、量法测量固体的密度二、用流体静力称量法测量固体的密度原理和方法：这是一种利用天平的相对测量法设物体的体积为 V，质量为 m，密度为，则设物体在空气中的重力为 W1，悬在水中的视重为 W2（即为物体在水中受到铁丝的拉力），则物体所受水的浮力 F 的大小等于F=W1-W2根据阿基米德定律，物体在水中所受浮力的大小等于它所排开的水的重力，即F=0Vg式中0为水的密度，V 为物体排开水的体积，亦即物体体积，g 为重力加速度，得W1-W2=0Vg，又设物体在空气中称量时天平的砝码值为 m1，利用天平的载物台，将物体挂在横梁左侧吊耳的挂钩上，并使其悬在置于载物台上的盛水烧杯中称量时天平的砝码值为 m2，则

3、 W1=m1g，W2=m2g，所以再测出水的温度，从常数表中查出该温度下的水密度0值，物体密度 等于三、用比重瓶测量液体的密度三、用比重瓶测量液体的密度原理和方法：图所示为常用的比重瓶，它在一定的温度下有一定的容积将待测液体注入比重瓶中后塞好塞子，多余的液体将从塞中的毛细管流出，比重瓶中液体将保持一定体积 毛细管的作用是提高比重瓶容积在重复测量时体积相等的精度设空比重瓶质量为 m1，充满密度为 的液体时的质量为 m2，充满同温度的纯水时的质量为 m3，比重瓶在该温度时的容积为 V，则其中0为水的密度，可得可见，只要用天平分别称量质量，即可得液体密度四、用定容瓶测量空气密度四、用定容瓶测量空气密

4、度这是利用定容瓶、分析天平、抽气机、真空计较为精密地测量空气密度的方法原理：定容瓶如图，密闭在定容瓶中的空气，混有水蒸气设空气和水蒸气的密度、分压强和摩尔质量分别为空和水，P空和 P水，空和水，则由理想气体的状态方程，有利用天平测得的瓶内空气的密度，是这两者之和，即再换算成标准状态下（即 0，1atm）时空气的密度可知，只要利用天平测出瓶内空气密度，温度为 t 时的大气压强 P，和水蒸气压，代入上式即可得标准状态下的干燥空气的密度0而 P水等于温度为 t 时的饱和蒸汽压 Pt乘以当时的相对湿度 H，这是可以通过查表获得的测量方法：(1)将定容瓶抽气至残留空气压强在 0.1mmHg 以下，按精密

5、衡量法在天平上称出其质量 m0，m0可认为是瓶的质量(2)打开定容瓶活栓，让空气充满后，再测得质量为 m，则瓶中空气质量为 m-m0，若定容瓶容积为 V，则测量的空气密度(3)测量室温 t，大气压强 P(mmHg)，相对湿度 H，查表得到温度为 t的饱和蒸气压 Pt，则水蒸气的分压为 P水=PtH(mmHg)(4)代入公式1atm 时干空气的密度值，其公认值为 1.29310-3gcm3，测量值的误差可以小于 1%不再扣除水蒸气的分压，也不再进行温度修正五、用密度计测量液体的密度五、用密度计测量液体的密度密度计是浮计的一种，分通用和专用两类，其测量范围大、精度高表 我国部分密度计技术规格(温度

6、 20)密度计的测量原理：密度计由干管和躯体两部分组成，如图干管是一顶端密封的、直径均匀的细长圆管，熔接于躯体的上部，内壁粘贴有固定的刻度标尺躯体是仪器的本体为一直径较粗的圆管，为避免底部附着气泡，底部呈圆锥形或半球状。底部填有适当质量的压载物（如细铅丸等），使其能垂直稳定地漂浮在液体中某些密度计还附有温度计密度计的工作原理基于阿基米德定律。在图中可见，当忽略空气浮力和弯月面影响时，平衡方程为：m0g=(V0+lA)g，即 m0=(V0+lA)式中 m0为密度计质量，V0是密度计躯体部分的体积，l 为液面下干管的长度，A 为干管的截面积由上式可知，l 和是一一对应的，因此可用 l 来表示液体密度的大小测量方法：(1)首先估计所测液体密度值的可能范围，根据所要求的精度选择密度计(2)仔细清洗密度计测液体密度时用手拿住干管最高刻线以上部位垂直取放(3)容器要清洗后再慢慢倒进待测液体，并不断搅拌，使液体内无气泡后，再放入密度计密度计浸入液体部分不得附有气泡(4)密度计使用前要洗涤清洁密度计浸入液体后，若弯月面不正常，应重新洗涤密度计(5)读数时以弯月面下部刻线为准如图所示读数时密度计不得与容器壁、底以及搅拌器接触对不透明液体，只能用弯月面上缘读数法读数。