Question

（2014•武汉模拟）用图所示的容积计测量某种矿物的密度，测量数据和步骤如下：

Answer 1

解题思路：整个过程都是等温变化，确定三个状态和各状态下的状态参量，根据理想气体等温变化列式即可求得结果．

（1）打开阀门K，使管A、容器C、B和大气相通，上下移动D使水银面在n处；

设此时气体体积为V₁，压强为P₁=76cmHg．

（2）关闭K，向上举D使水银面达到m处，这时B、D两管内水银面高度差h₁=12.5cm；

设此时气体体积为V₂=1000cm³，压强为P₂=P₁+h₁．由气体等温变化有：

P₁V₁=P₂V₂=（P₁+h₁）v₂

代入数据解得：V₁=1164.47cm³

（3）打开K，把400g矿物投入C，使水银面对齐n，然后关闭K；

设矿物体积为V，则此时气体体积为V₁-V，压强为P₁．

（4）往上举D，使水银面重新到达m处，这时B、D两管内水银面高度差h₂=23.7cm，

则此时气体体积为V₂-V，压强为P₃=P₁+h₂．

P₁（V₁-V）=P₃（V₂-V）=（P₁+h₂）（V₂-V）

代入数据解得：V=472.53cm³

矿物密度为ρ=[m/V]=0.0.8465g/cm³=846.5kg/m³

答：矿物的密度为846.5kg/m³

点评：

本题考点： 理想气体的状态方程．

考点点评： 该题考查了理想气体等温变化，解题的关键是确定气体状态和分析状态参量，体积的分析是解答该题的关键．