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空氣密度
鎖定
空氣密度換算式
空氣密度=1.293x(實際壓力/標準物理大氣壓)x(273.15/實際絕對温度),絕對温度=攝氏温度+273.15
通常情況下,即20℃時,空氣密度取1.205kg/m3。
空氣密度空氣密度表
空氣温度 | 空氣密度 | 絕對壓力 | 空氣温度 | 空氣密度 | |
Mpa | 攝氏度(℃) | Kg/m³ | Mpa | 攝氏度(℃) | Kg/m³ |
0.1 | 25 | 1.1691 | 1.4 | 25 | 16.367 |
0.2 | 25 | 2.3382 | 1.5 | 25 | 17.537 |
0.3 | 25 | 3.5073 | 1.6 | 25 | 18.706 |
0.4 | 25 | 4.6764 | 1.7 | 25 | 19.875 |
0.5 | 25 | 5.8455 | 1.8 | 25 | 21.044 |
0.6 | 25 | 7.0146 | 1.9 | 25 | 22.213 |
0.7 | 25 | 8.1837 | 2.0 | 25 | 23.382 |
0.8 | 25 | 9.3528 | 2.1 | 25 | 24.551 |
0.9 | 25 | 10.522 | 2.2 | 25 | 25.720 |
1.0 | 25 | 11.691 | 2.3 | 25 | 26.889 |
1.1 | 25 | 12.860 | 2.4 | 25 | 28.058 |
1.2 | 25 | 14.029 | 2.5 | 25 | 29.228 |
1.3 | 25 | 15.198 |
空氣密度測定實驗
【目的和要求】
通過實驗學習測定空氣密度的方法。
【儀器和器材】
帶閥門的塑料容器或玻璃容器,打氣筒,燒杯,水槽,量筒,天平。
【實驗方法】
1.把容器的閥門打開,用打氣筒向容器內打氣。到一定程度後停止打氣,關上閥門。用天平稱出容器的質量(圖1)。
2.如圖2所示,把一隻裝滿水的大燒杯倒扣在水槽中(實驗時可先將燒杯沒入水槽中,然後將燒杯翻轉,使其底部向上)。將接在容器上的管子另一端放在燒杯下面,打開閥門將容器中的壓縮空氣緩緩地放一部分到燒杯中,同時調節燒杯的位置,使杯中空氣的體積約為杯容積的3/4,且杯內外的液麪相平。關閉閥門並在杯上記下這時水面的位置(用一根橡皮筋套在杯上即可)。
3.稱出放出一部分氣體後容器的質量。兩次質量差就是放到燒杯中的空氣的質量。
4.將燒杯從水槽中取出,裝水至橡皮筋所示的位置。用量筒測出燒杯所盛水的體積,即為燒杯內空氣的體積。
5.由公式ρ=m/V可求得在此時的大氣壓強和温度下空氣的密度。
1.由於空氣的密度與壓強有關,用排水取氣法收集氣體時,務必要使燒杯內外的水面相平,這樣才能保證杯中空氣的壓強和環境空氣的壓強相同。
2.由於容器中盛的是壓縮空氣,所以放氣時一定要緩慢,防止氣體衝到燒杯外面。
3.本實驗顯然也説明了空氣有質量。
【思考題】
1.能否用氣球或橡皮袋代替本實驗中的塑料容器存貯空氣?為什麼?
2.為什麼用此方法所測出的空氣密度是當時環境温度和壓強下的值?
提示:本小實驗可輔以“力學”部分的物理實驗教學,以此培養和提高學生的實驗能力和素養。
空氣密度實驗改進
計算空氣密度ρ的公式為
ρ=(m1-m0)/V
式中:m1為密度瓶和空氣的總質量,V為相應的體積,m0為密度瓶的質量。
在大氣中總是含有水蒸氣,而且水蒸氣壓可達1×103Pa,且其隨時間、地點變化的幅度很大。設空氣樣品中水蒸氣的分壓為pw,把空氣和水蒸氣都當作理想氣體,在熱力學温度為T時,經理論推導,標準狀態(P0,T0)下幹空氣的密度為
式中:p0=1.01325×105Pa,T0=273.15K,p為由氣壓計測得的空氣壓強,α為273.15的倒數。
1)測量密度瓶的容積.用遊標卡尺量出密度瓶的外徑D,長度L,上底板厚度δ1,下底板厚度δ2,側壁厚度δ0, 算出密度瓶的容積V。
2)將密度瓶開關打開,放到電子物理天平上稱出空氣和密度瓶總質量m1,然後將其平放桌面上,瓶口與真空橡皮管相接。
3)打開真空閥,真空表讀數接近-0.1MPa時,已抽淨瓶內空氣。
4)將密度瓶放到電子物理天平上稱出其質量m0,算出環境空氣密度。
6)用福廷式水銀氣壓計測環境大氣壓強p。
- 參考資料
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- 1. 空氣密度與氣體普適常量測量實驗的改進 .中國知網[引用日期2016-11-05]