小科进行测量大米密度的科学实验。
①小科想用托盘天平称取 5g 大米(如图甲),称量过程中发现天平指针偏向右边,接下来小科应如何操作?。
②由于米粒间存在较大间隙,按图乙的方式用量筒直接测量大米体积,则会导致测得的体积值。
③由于大米吸水膨胀,小科想用排空气法来测量大米的体积。他设想将大米与空气密封在一个注射器内,只要测出注射器内空气和大米的总体积及空气的体积,其差值就是大米的体积。但如何测出空气的体积呢?
小科查阅资料得知,温度不变时,一定质量气体的体积与其压强的乘积是定值。于是进行了如下实验:称取5g大米并装入注射器内(如图丙),从注射器的刻度上读出大米和空气的总体积,通过压强传感器(气压计)测出此时注射器内空气压强为p;而后将注射器内的空气缓慢压缩,当空气压强增大为2p 时,再读出此时的总体积(压缩过程中大米的体积、空气的温度均不变)。整理相关数据记录如表:
| 注射器内空气压强 | 注射器内空气和大米的总体积 |
压缩前 | p | 23mL |
压缩后 | 2p | 13mL |
④由实验测得大米的密度为g/cm3。(计算结果精确到 0.01)