测定液体的密度 21
本实验介绍的两种方法,其共同特点是采用比较的方法测量液体的密度。即将待测密度的液体和已知密度的液体进行比较。这类方法有利于减小测量的系统误差。
方法一
器材 10ml 针筒,玻璃三通,玻璃管(内径 6—10mm、长 40cm)2 根,毫米刻度尺(50cm)2 把,烧杯 2 个,乳胶管,管夹,已知密度的对照液体等。
操作
-
将两根玻璃管固定在两把直尺上,然后用乳胶管、三通将针筒和玻璃管连接成如图的测量系统,连接处都不能漏气。
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抽动针筒的活塞,使两玻璃管中的液面上升到适当的高度后,用管夹夹住上面的乳胶管。
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从刻度尺上读出玻璃管中待测液柱的高度 hx 和对照液柱的高度 ho,设待
测液体的密度为px,对照液体的密度为po,则
pogho = p xghx ,
px = ho
hx
注意
- po
-
两根刻尺度和玻璃管要竖直放置。
-
为了减少毛细现象的影响,玻璃内径不能太小。分析
因为 p x
= ho
hx
- po
所以 Epx=Eh0+Ehx+Ep0
=△h0/h0+△hx/hx+△p0/p0
由此可见,读准两玻璃管中液柱的高度是做好实验的关键。在可能的情况下, h0 和hx 大一些能减小结果的误差。
方法二
器材 U 形管(臂长 25cm 以上),刻度尺,已知密度的对照液体等。
操作
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将密度较大的一种液体注入U 形管中。调整 U 形管的位置,使静止后两管中液面等高,然后设法固定U 形管。
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将密度较小的一种液体注入U 形管的另一侧臂,使两种液体的分界面尽量多下降些(如图),但轻质液体不要到达U 形管的弯曲部分。
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平衡后用刻度尺测出液体分界面以上两臂液柱的高度 h0 和 hx,设待测轻
质液体的密度为ρx,对照液体的密度为ρ0,则
ρ0 gh0 = ρx gh x ,
h
ρ =
x h x
注意
- ρ0
- 此实验选用的对照液体必须不会和待测液体混溶。(2)U 形管要竖直放置。
分析 见方法一的分析部分,为了减小测量误差,尽量选用臂长、直径大的U 形管。