空气密度

【目的和要求】

通过实验学习测定空气密度的方法。

【仪器和器材】

带阀门的塑料容器或玻璃容器，打气筒，烧杯，水槽，量筒，天平。

【实验方法】

1.把容器的阀门打开，用打气筒向容器内打气。到一定程度后停止打气，关上阀门。用天平称出容器的质量(图1.24-1)。

2.如图1.24-2所示，把一只装满水的大烧杯倒扣在水槽中(实验时可先将烧杯没入水槽中，然后将烧杯翻转，使其底部向上)。将接在容器上的管子另一端放在烧杯下面，打开阀门将容器中的压缩空气缓缓地放一部分到烧杯中，同时调节烧杯的位置，使杯中空气的体积约为杯容积的3/4，且杯内外的液面相平。关闭阀门并在杯上记下这时水面的位置(用一根橡皮筋套在杯上即可)。

3.称出放出一部分气体后容器的质量。两次质量差就是放到烧杯中的空气的质量。

4.将烧杯从水槽中取出，装水至橡皮筋所示的位置。用量筒测出烧杯所盛水的体积，即为烧杯内空气的体积。

5.由公式ρ=m/V可求得在此时的大气压强和温度下空气的密度。

【注意事项】

1.由于空气的密度与压强有关，用排水取气法收集气体时，务必要使烧杯内外的水面相平，这样才能保证杯中空气的压强和环境空气的压强相同。

2.由于容器中盛的是压缩空气，所以放气时一定要缓慢，防止气体冲到烧杯外面。

3.本实验显然也说明了空气有质量。

【思考题】

1.能否用气球或橡皮袋代替本实验中的塑料容器存贮空气?为什么?

2.为什么用此方法所测出的空气密度是当时环境温度和压强下的值?

提示:本小实验可辅以"力学"部分的物理实验教学，以此培养和提高学生的实验能力和素养。

空气密度=1.293*(实际压力/标准物理大气压)*(273.15/实际绝对温度)，绝对温度=摄氏温度+273.15

通常情况下，即20摄氏度时，取1.205kg/m3。

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