实验一:按图甲和图乙的方法分别测量大米的质量和体积,由此计算出大米的密度。
⑴调节天平平衡,小星使用托盘天平称取5g大米。
⑵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,则会导致测得的大米密度值偏。
小星思考:能否用排空气的方法测量大米的体积呢?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?
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。于是进行了实验二:称取5g大米并装入注射器内(如图丙所示),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 | 注射器内空气体积 | |
压缩前 | p | 23mL | V |
压缩后 | 2p | 13mL | ? |
⑶根据题意,写出压缩后注射器内空气体积为(用V来表示)。由实验二测得大米的密度为g/cm3。(计算结果精确到0.01)