测量液体密度
一、常规法
1. 主要器材:天平、量筒
2. 测量步骤:
(1)在烧杯中装适量的未知液体放在调节好的天平上称出其质量m1;
(2)将烧杯中的未知液体倒一些在量筒中测出其体积V;
(3)将盛有剩下未知液体的烧杯放在天平上,测出它们的质量m2
3. 计算结果:根据 得
二、密度瓶法
1. 主要器材:天平、未知液体、玻璃瓶、水
2. 测量步骤:
(1)用调节好的天平测出空瓶的质量m0
(2)在空瓶中装满水,测出它们的总质量m1
(3)把水倒出,再将空瓶中装满未知液体,测出它们的质量m2
3. 计算结果:
液体的质量:
液体的体积:
液体的密度:
三、密度计法
1. 主要器材:自制密度计、未知液体、量筒
2. 测量步骤:
(1)把铁丝缠在细木棍下端制成简易的密度计;
(2)在量筒中放适量的水,让密度计漂浮在水中,测出它在水中的体积V水
(3)在量筒中放适量的未知液体,让密度计漂浮在液体中,测出它在液体中的体积V液
3. 计算结果:
四、浮力法
1. 主要器材:弹簧测力计、水、金属块、未知液体
2. 测量步骤:
(1)用弹簧测力计测出金属块在空气中受到的重力G0;
(2)用弹测力计测出金属块浸没在水中受到的重力G1;
(3)用弹簧测力计测出金属块浸没在未知液体中受到的重力G2。
3. 计算结果:
五、浮体法
1. 主要器材:刻度尺、未知液体、水、正方体木块
2. 测量步骤:
(1)将木块平放在水中漂浮,测出木块浸在水中的深度h1
(2)将木块平放在液体中漂浮,测出木块浸在液体中的深度h2
3. 计算结果:
(计算结果是图片自己看链接吧)
密度的测量起源于冶金术和酿造业的需要,早期的测量局限于测量比重.
密度测量主要有三种方法:液体静力衡量法、比重瓶法及浮计法.
在物质密度测量中,水密度的测量是最重要的,它是密度测量的第一参考标准.
对水密度的研究已有漫长的历史,早在1891—1907年间,国际计量局(BIPM)使用静力称量法通过立方体浮子对纯水的最大密度ρmax(4℃时)值作过几组精确测定.
同一时期,1900年德国的帝国物理技术院使用两个高约两米保持于不同温度下纯水的圆柱体.装置下方连通形成U形,通过管内液柱静压平衡,测定两边高度差求得密度差的方法,在0—42℃内每隔5℃测一个点共测9个温度点得到0—42℃温度范围的拟合方程,求得水的密度数据.
到了20世纪70年代,国际上对水密度值上存在的分歧十分重视,又用绝对法(基于质量和长度绝对测量的方法),对纯水密度作了新的测定,但结果表明,在40℃时仍有4*10-6kg/m3的分歧.目前水密度公认的最大值为ρmax=999.9720kg/m3.
密度测量的发展目前主要有以下几个方面:
(1)密度标准参考物质的精确测量
目前在水密度测量中在4℃或20℃时已达到1*10-6kg/m3的水平,而在0—40℃范围内仅有4*10-6kg/m3水平.为了提高准确精度,除改进现有的流计静力称量方法、装置以及研究它的热膨胀特性外,还对水的同位素、溶解空气、压强对纯水密度的影响等作进一步研究.
(2)建立固体密度标准
建立固体密度标准既是研究测量液体密度和固体密度的统一基准(现对单晶硅密度测量的准确度已达5*10-7kg/m3),也对建立质量自然基准的研究有重要的科学价值.
(3)密度测量的自动检测方法及检测仪器的研究
自动连续测量是科学技术和工业生产的需要.近年来,在液态金属(高温)液态气体(低温)和二相流密度自动检测的方法和仪器研制方面等急需解决的问题都取得了明显进展.
一、测固体密度
基本原理:ρ=m/V:
1、称量法:
器材:天平、量筒、水、金属块、细绳
步骤:1)、用天平称出金属块的质量;
2)、往量筒中注入适量水,读出体积为V1,
3)、用细绳系住金属块放入量筒中,浸没,读出体积为V2。
计算表达式:ρ=m/(V2-V1)
2、比重杯法:
器材:烧杯、水、金属块、天平、
步骤:1)、往烧杯装满水,放在天平上称出质量为 m1;
2)、将属块轻轻放入水中,溢出部分水,再将烧杯放在天平上称出质量为m2;
3)、将金属块取出,把烧杯放在天平上称出烧杯和剩下水的质量m3。
计算表达式:ρ=ρ水(m2-m3)/(m1-m3)
3、阿基米德定律法:
器材:弹簧秤、金属块、水、细绳
步骤:1)、用细绳系住金属块,用弹簧秤称出金属块的重力G;
2)、将金属块完全浸入水中,用弹簧秤称出金属块在水中的视重G/;
计算表达式:ρ=Gρ水/(G-G/)
4、浮力法(一):
器材:木块、水、细针、量筒
步骤:1)、往量筒中注入适量水,读出体积为V1;
2)、将木块放入水中,漂浮,静止后读出体积 V2;
3)、用细针插入木块,将木块完全浸入水中,读出体积为V3。
计算表达式:ρ=ρ水(V2-V1)/(V3-V1)
5、浮力法(二):
器材:刻度尺、圆筒杯、水、小塑料杯、小石块
步骤:1)、在圆筒杯内放入适量水,再将塑料杯杯口朝上轻轻放入,让其漂浮,用刻度尺
测出杯中水的高度h1;
2)、将小石块轻轻放入杯中,漂浮,用刻度尺测出水的高度h2;
3)、将小石块从杯中取出,放入水中,下沉,用刻度尺测出水的高度h3.
计算表达式:ρ=ρ水(h2-h1)/(h3-h1)
6、密度计法:
器材:鸡蛋、密度计、水、盐、玻璃杯
步骤:1)、在玻璃杯中倒入适量水,将鸡蛋轻轻放入,鸡蛋下沉;
2)、往水中逐渐加盐,边加边用密度计搅拌,直至鸡蛋漂浮,用密度计测出盐水的
密度即等到于鸡蛋的密度;
二、液体的密度:
1、称量法:
器材:烧杯、量筒 、天平、待测液体
步骤:1)、用天平称出烧杯的质量M1;
2)、将待测液体倒入 烧杯中,测出总质量M2;
3)、将烧杯中的液体倒入量筒中,测出体积V。
计算表达:ρ=(M2-M1)/V
2、比重杯法
器材:烧杯、水、待液体、天平
步骤:1)、用天平称出烧的质量M1;
2)、往烧杯内倒满水,称出总质量M2;
3)、倒去烧杯中的水,往烧杯中倒满待测液体,称出总质量M3。
计算表达:ρ=ρ水(M3-M1)/(M2-M1)
3、阿基米德定律法:
器材:弹簧秤、水、待测液体、小石块、细绳子
步骤:1)、用细绳系住小石块,用弹簧秤称出小石块的重力G;
2)、将小块浸没入水中,用弹簧秤称出小石的视重G/;
3)、将小块浸没入待测液体中,用弹簧秤称出小石块的视重G//。
计算表达:ρ=ρ水(G-G//)/(G-G/)
4、U形管法:
器材:U形管、水、待测液体、刻度尺
步骤:1)、将适量水倒入U形管中;
2)、将待测液体从U形管的一个管口沿壁缓慢注入。
3)、用刻度尺测出管中水的高度h1,待测液体的高度h2.(如图)
计算表达:ρ=ρ水h1/h2
(注意:用此种方法的条件是:待测液体不溶于水,待测液体的密度小于水的密度)
5、密度计法:
器材:密度计、待测液体
方法:将密度计放入待测液体中,直接读出密度
简述密度瓶法检测食品相对密度的分析步骤
在20℃时分别测定充满同一密度瓶的水及试样的质量即可计算出相对密度。密度瓶法是测定液体相对密度最准确的方法,适用于测定各种液体食品的相对密度,特别适合于样品量较少的测定,对挥发性样品也适用,但操作较为烦琐。
1.测定方法
(1)称空瓶重先把密度瓶洗干净,再依次用乙醇、乙醚洗涤,烘干并冷却后,连同温度计及侧管帽一起在分析天平上精密称重。
(2)称样液 取下温度计及侧管帽,装满样液,插人温度计,置于20℃恒温水浴中浸0.5h,使内容物的温度达到20℃,用滤纸条吸去支管标线上的样液,盖上侧管帽后取出。用滤纸擦干其外壁的水,置于天平室内30min后称重。
(3)称蒸馏水 将样液倾出,洗净密度瓶,装入煮沸30min并冷却至20℃以下的蒸馏水,按上法操作。测出同体积蒸馏水的质量。
2.仪器
密度瓶是测定液体食品相对密度的专用仪器,是容积固定的称量瓶(有20mL、25mL、50mI、100mL等规格,常用的是25mL和50mL),分为带温度计的精密密度瓶和带毛细管的普通密度瓶。
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