问题
问答题
用图所示的容积计测量某种矿物的密度,测量数据和步骤如下:
(1)打开阀门K,使管A、容器C、B和大气相通,上下移动D使水银面在n处;
(2)关闭K,向上举D使水银面达到m处,这时B、D两管内水银面高度差h1=12.5cm;
(3)打开K,把400g矿物投入C,使水银面对齐n,然后关闭K;
(4)往上举D,使水银面重新到达m处,这时B、D两管内水银面高度差h2=23.7cm,m处以上容器C和管A(不包括B)的总体积是1000cm3.求矿物的密度.
答案
(1)打开阀门K,使管A、容器C、B和大气相通,上下移动D使水银面在n处;
设此时气体体积为V1,压强为P1=76cmHg.
(2)关闭K,向上举D使水银面达到m处,这时B、D两管内水银面高度差h1=12.5cm;
设此时气体体积为V2=1000cm3,压强为P2=P1+h1.由气体等温变化有:
P1V1=P2V2=(P1+h1)v2
代入数据解得:V1=1164.47cm3
(3)打开K,把400g矿物投入C,使水银面对齐n,然后关闭K;
设矿物体积为V,则此时气体体积为V1-V,压强为P1.
(4)往上举D,使水银面重新到达m处,这时B、D两管内水银面高度差h2=23.7cm,
则此时气体体积为V2-V,压强为P3=P1+h2.
P1(V1-V)=P3(V2-V)=(P1+h2)(V2-V)
代入数据解得:V=472.53cm3
矿物密度为ρ=
=0.0.8465g/cm3=846.5kg/m3m V
答:矿物的密度为846.5kg/m3