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相对密度

相对密度是指物质的密度与参考物质的密度在各自规定的条件下之比。符号为d,无量纲量。一般参考物质为空气或水:当以空气作为参考物质时,在标准状态(0℃和101.325kPa)下干燥空气的密度为1.293kg/m3(或1.293g/L)。

当以水作为参考密度时,即1g/cm3作为参考密度(水4℃时的密度)时,过去称为比重(specific gravity)。相对密度一般是把水在4℃的时候的密度当作1来使用,另一种物质的密度跟它相除得到的。

相对密度只是没有单位而已,数值上与实际密度是相同的。

例如:甲烷相对密度:相对密度(空气=1)为0.555。(常温常压下)

使用非常方便,计算时也可以这样使用的。

根据某些物质的相对密度,可推测其某种消防特性,采取相应消防措施。如相对密度<1的易燃和可燃液体发生火灾不应用水扑救,因为它会浮在水面上,非但救不灭,反而随水流散,扩大了损失。因此应使用泡沫、干粉灭火。又如相对密度<1的易燃气体和蒸气,容易扩散和空气形成爆炸性混合物,容易沿地面、沟渠远距离流动,如遇明火,会发生返燃。在确定车间、库房通风口位置时,比空气轻的气体,通风口应设在空间的上方;比空气重的气体,通风口应设在空间的下方。

密度是物质单位体积的质量,它是以材料的质量与其体积的比值来衡量的。

即密度=质量/体积,说明:它有单位。

现在在密度的基础上讲一下相对密度,这主要用于宝石学。

物质的密度与标准物质的密度之比,称之为相对密度。大部分情况下,标准物质是水,也就可以理解成,同体积物质的质量和同体积的水的质量之比。

相对密度可以用静水称重法来测,在宝石鉴定中更常用的是比重液法.

但比重液使用时应小心,因为比重液有毒。

某种物质的密度与水的密度之比叫这种物质的相对密度。

【实验原理】

水的密度大约为1X103 kg/m3,而物体相对于水的密度定义为:

物体的相对密度=物体的质量/同体积水的质量

【实验器材】

一个瓶子、一架天平、液体(例如含甲醇酒精)、水、布或者吸水纸。

【实验步骤】

(1)用天平称出干燥的空瓶子的质量,并将其记为m1(克)。

(2)在瓶子中灌满待测相对密度的液体,塞上瓶塞;用布或者吸水纸擦干瓶子表面;再称其质量,将其记为m2(克)。

(3)将瓶子内的液体倒出,并用清水清洗干净。

(4)将空瓶中装满水,塞上瓶塞并且擦干瓶子表面;称其质量,记为m3(克)。

(5)利用下列公式计算。被测液体相对于水的密度为

ρ相对=(m2-m1)/(m3-m1

与天平或者量筒测量的结果相比较,用上述方法测量出来的液体密度值或许有所不同,造成这种差别的主要原因是近似认为水的密度是1000kg/m3而造成的。

【实验原理】

水的密度大约为1000kg/m3,而物体相对于水的密度定义为:

物体的相对密度=物体的质量/同体积水的质量

【实验器材】

一个瓶子;一架天平;几种豆子;水;布或者吸水纸。

【实验步骤】

(1)用天平称出干燥的空瓶子的质量,并将其记为m1(克)。

(2)往瓶中灌入豆子,达到瓶高的约1/3处;称其质量,将其记为m2(克)。

(3)将瓶内灌满水,并轻轻地摇一摇,使瓶内的气泡浮出,塞上瓶塞。用布或者吸水纸擦干瓶子表面,再称其质量,将其记为m3(克)。

注意:在上面的实验步骤中,为了避免豆子因吸水而膨胀,最好使用冷水,并尽可能缩短操作时间。

(4)将瓶内的水和豆子倒出,并将瓶子清洗干净,再装满水,塞上瓶塞并且擦干瓶子表面,称其质量,记为m4(克)。

(5)按照下列公式计算物体相对于水的密度

ρ相对=(m2-m1)/[(m4-m1)-(m3-m2)]

通过上述实验我们已经知道,豆子的质量=(m2-m1)(克),一瓶水(不含瓶)的质量=(m4-m1)(克),而约2/3瓶水(瓶的其余部分装有豆子)的质量=(m3-m2)(克),所以,与豆子同体积水的质量=(m4-m1)-(m3-m2)(克),因此豆子相对于水的密度由上式决定。

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