Question

空气的密度

Answer 1

空气密度是指在一定的温度和压力下，单位体积空气所具有的质量就是空气密度。在标准条件下（0℃，1个标准大气压（1atm）），空气密度约为1.29Kg/m³。
换算式:
空气密度=1.293x（实际压力/标准物理大气压）x（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℃时，空气密度取1.205kg/m3。
测定实验:
【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）。
2．如图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。