空气密度与气体普适常数测量的实验原理

3.8 空气密度与气体普适常数测量

实验目的

1. 学习真空泵的工作原理，用抽真空法测量环境空气的密度，并换算成干燥空气在标准状态下（0℃、1标准大气压）的数值，与标准状态下的理论值比较。

2. 从理想气体状态方程出发，推导出变压强下气体普适常数的表达式，利用逐次降压的方法测出气体压强pi与总质量mi的关系并作图，由直线拟合求得气体普适常数R，与理论值比较。

仪器用具

FD-UGC-A型空气密度与气体普适常数测量仪、电子物理天平、水银温度计。

实验装置

图3.8-1 FD-UGC-A型空气密度与气体普适常数测量仪

仪器装置如图3.8-1所示， FD-UGC-A型空气密度与气体普适常数测量仪主要由XZ-1型旋片式真空泵、真空表、真空阀门、真空管、比重瓶等组成。

实验原理

1. 真空

气压低于一个大气压(约10Pa)的空间，统称为真空。其中，按气压的高低，通常又可分为粗真空(10空(10?655~10Pa)、低真空(10-1233~10-1Pa)、高真空(10?1~10-6Pa)、超高真

~10-12Pa)和极高真空(低于10Pa)五部分。其中在物理实验和研究工作中经常

用到的是低真空、高真空和超高真空三部分。

用以获得真空的装置统称真空系统。获得

3.8 空气密度与气体普适常数测量

实验目的

1. 学习真空泵的工作原理，用抽真空法测量环境空气的密度，并换算成干燥空气在标准状态下（0℃、1标准大气压）的数值，与标准状态下的理论值比较。

2. 从理想气体状态方程出发，推导出变压强下气体普适常数的表达式，利用逐次降压的方法测出气体压强pi与总质量mi的关系并作图，由直线拟合求得气体普适常数R，与理论值比较。

仪器用具

FD-UGC-A型空气密度与气体普适常数测量仪、电子物理天平、水银温度计。

实验装置

图3.8-1 FD-UGC-A型空气密度与气体普适常数测量仪

仪器装置如图3.8-1所示， FD-UGC-A型空气密度与气体普适常数测量仪主要由XZ-1型旋片式真空泵、真空表、真空阀门、真空管、比重瓶等组成。

实验原理

1. 真空

气压低于一个大气压(约10Pa)的空间，统称为真空。其中，按气压的高低，通常又可分为粗真空(10空(10?655~10Pa)、低真空(10-1233~10-1Pa)、高真空(10?1~10-6Pa)、超高真

~10-12Pa)和极高真空(低于10Pa)五部分。其中在物理实验和研究工作中经常

用到的是低真空、高真空和超高真空三部分。

用以获得真空的装置统称真空系统。获得

3.8 空气密度与气体普适常数测量

实验目的

1. 学习真空泵的工作原理，用抽真空法测量环境空气的密度，并换算成干燥空气在标准状态下（0℃、1标准大气压）的数值，与标准状态下的理论值比较。

2. 从理想气体状态方程出发，推导出变压强下气体普适常数的表达式，利用逐次降压的方法测出气体压强pi与总质量mi的关系并作图，由直线拟合求得气体普适常数R，与理论值比较。

仪器用具

FD-UGC-A型空气密度与气体普适常数测量仪、电子物理天平、水银温度计。

实验装置

图3.8-1 FD-UGC-A型空气密度与气体普适常数测量仪

仪器装置如图3.8-1所示， FD-UGC-A型空气密度与气体普适常数测量仪主要由XZ-1型旋片式真空泵、真空表、真空阀门、真空管、比重瓶等组成。

实验原理

1. 真空

气压低于一个大气压(约10Pa)的空间，统称为真空。其中，按气压的高低，通常又可分为粗真空(10空(10?655~10Pa)、低真空(10-1233~10-1Pa)、高真空(10?1~10-6Pa)、超高真

~10-12Pa)和极高真空(低于10Pa)五部分。其中在物理实验和研究工作中经常

用到的是低真空、高真空和超高真空三部分。

用以获得真空的装置统称真空系统。获得

3.8 空气密度与气体普适常数测量

实验目的

1. 学习真空泵的工作原理，用抽真空法测量环境空气的密度，并换算成干燥空气在标准状态下（0℃、1标准大气压）的数值，与标准状态下的理论值比较。

2. 从理想气体状态方程出发，推导出变压强下气体普适常数的表达式，利用逐次降压的方法测出气体压强pi与总质量mi的关系并作图，由直线拟合求得气体普适常数R，与理论值比较。

仪器用具

FD-UGC-A型空气密度与气体普适常数测量仪、电子物理天平、水银温度计。

实验装置

图3.8-1 FD-UGC-A型空气密度与气体普适常数测量仪

仪器装置如图3.8-1所示， FD-UGC-A型空气密度与气体普适常数测量仪主要由XZ-1型旋片式真空泵、真空表、真空阀门、真空管、比重瓶等组成。

实验原理

1. 真空

气压低于一个大气压(约10Pa)的空间，统称为真空。其中，按气压的高低，通常又可分为粗真空(10空(10?655~10Pa)、低真空(10-1233~10-1Pa)、高真空(10?1~10-6Pa)、超高真

~10-12Pa)和极高真空(低于10Pa)五部分。其中在物理实验和研究工作中经常

用到的是低真空、高真空和超高真空三部分。

用以获得真空的装置统称真空系统。获得

课前问答：

1. 使用量筒时需要注意什么?量筒以什么单位标度？

2. 不规则的小固体怎么测量体积?液体又如何测量体积？

3. 测量一个物体的密度，需要知道哪些条件？

4. 密度的单位是什么？

5.1g/cm3和1kg/m3比较，那个比较大？

6.仰视或俯视读数时会对量筒测量的体积造成怎样的误差？

7.热胀冷缩会造成物质的密度如何变化？

教学内容： 知识点一：

测量固体的密度

固体的体积：规则的物体，运用几何知识可以算出来。测量工具是_________ 1.不规则小石块密度的测量。

(1)调节___________，称出____________； (2)选择合适量筒，将小石块用细线绑住，往量筒倒人适量水，_____________，然后小心将小石块浸入量筒中的水中(全部浸没)，_______________； (3)计算ρ石＝

m

V

2 V1

2.盐水密度的测量。

(1)先用天平称出______________；

(2)将盐水倒一部分到量筒中，________________； (3)称出____________________；

(4)计算ρ盐水=m1 m2

V

。

1． 可以用天平测量。长方体形状的物体，可以测出它的 ，

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海拔高度与大气密度和温度间的换算关系

1、根据大气压力和空气密度计算公式，以及空气湿度经验公式，可得出大气压、空气密度、湿度与海拔高度的关系。

注：标准状态下大气压力为1，相对空气密度为1，绝对湿度为

11 g/m 3。

从表中可以看出，海拔高度每升高1000 m ，相对大气压力大约降低12%，空气密度降低约10%，绝对湿度随海拔高度的升高而降低。

绝对湿度是指每单位容积的气体所含水分的重量，用mg/L 或g/m 3表示；相对湿度是指绝对湿度与该温度饱和状态水蒸气含量之比用百分数表达。

2、空气温度与海拔高度的关系

在无热源、无遮护的情况下，空气温度随海拔高度的增高而降低。一般研究所采集的温度与海拔高度的关系：

从表中可以看出：空气温度在一般情况下，海拔高度每升高1000 m ，最高温度会降低5 ℃，平均温度也会降低5 ℃。

大气密度（atmospheric density ） 单位容积的大气质量。

空气密度在标准状况（0℃（273k ），101KPa ）下为·L-1。

空气的密度大小与气温等因素有关，我们一般采用的空气密度是指在0摄氏度、绝对标准指标下，密度为千克每立方米m3).

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百度文库

《长度和密度的测量》实验报告单

姓名： 学号： 实验时间：

一. 长度的测量 实验目的：(1)知道测量的意义。知道长度和体积的单位及其常用单位。 ⑵熟悉刻度尺上的刻度和测量范围。

(3)学会正确使用刻度尺，学会记录长度测量的结果，学会选择不同的测量仪器 或方法去测量各种物体的长度。

实验内容：

1. 测量书本的长度。

《科学》书本的长度 = ___________ cm;书本的宽度 = _____________ c m ； 书本

的高度 = ____________ cm ； 一张纸的厚度 = ___________ cm 。

2. 测量曲线的长度。

上面曲线的长度= cm 。

二、 质量的测量。

实验目的：学会使用托盘天平的方法。能用托盘天平称量指定物品的质量。 实验内容：

测量以下物品的质量：

烧杯的质量 = ____________ g ;自带的笔的质量 = ____________ g ;橡胶塞的质 量= ____________ g o

三、 容积的测量。

实验目的：理解什么是容积。学会容积的测量方法。能用量筒测量指定容器的容 积。

实验内容：

测量下列容器的容积：

小烧杯的容积 =____________ mL ; 锥形瓶的容积 = __________ 四、

空气热机实验

热机是将热能转换为机械能的机器。历史上对热机循环过程及热机效 率的研究，曾为热力学第二定律的确立起了奠基性的作用。斯特林1816 年发明的空气热机，以空气作为工作介质，是最古老的热机之一。虽然现 在已经发展了内燃机、燃气轮机等新型热机，但空气热机结构简单，便于 帮助理解热机原理与卡诺循环等热力学中的重要内容，是很好的热学实验 教学仪器。

一、实验目的

1、理解热机原理及循环过程；

2、测量不同冷热端温度时的热功转换值，验证卡诺定理；

3、测量热机输出功率随负载及转速的变化关系，计算热机实际效率。

二、实验原理

空气热机的结构及工作原理可用图1说明。热机主机由高温区、低温 区、工作活塞及汽缸、位移活塞，以及汽缸、飞轮、连杆、热源等部分组 成。

热机中部为飞轮与连杆机构，工作活塞与位移活塞通过连杆与飞轮连 接。飞轮的下方为工作活塞与工作汽缸，飞轮的右方为位移活塞与位移汽 缸，工作汽缸与位移汽缸之间用通气管连接。位移汽缸的右边是高温区， 可用电热方式或酒精灯加热，位移汽缸左边有散热片，构成低温区。

工作活塞使汽缸内气体封闭，并在气体的推动下对外做功。位移活塞 是非封闭的占位活塞，其作用是在循环过

具有很高的参考价值

常见气体的粘度、密度值25℃,常压密度 物质 空气 氨气 氩 丁烷 丁烯 二氧化碳 一氧化碳 二甲醚 乙烷 乙烯 氢 氢化硫 异丁烷 异丁烯 氪 甲烷 氖 新戊烷 氮 一氧化二氮 氧 仲氢 丙烷 丙烯 R11 R114 R115 R116 R12 R124 R125 R13 R134a R14 英文名 kg/m air ammonia argon butane 1- butene carbon dioxide carbon monoxide dimethyl ether ethane ethylene (ethane) hydrogen hydrogen sulfide isobutane isobutene krypton methane neon neopentane nitrogen nitrous oxide oxygen parahydrogen propane propylene3

动力粘度 μ Pa·s 18.448 10.093 22.624 7.406 8.163 14.932 17.649 9.100 9.354 10.318 8.915 12.387 7.498 8.085 25.132 11.

【综述】骨质疏松与骨密度测量

【摘要】骨质疏松是的一种全身性骨骼疾病，以骨量减少、骨的显微结构受损、骨骼脆性增加，从而导致骨骼发生骨折的危险性升高为特征。骨密度测量为骨质骨质疏松及关疾病的发生、发展及治疗提供依据。骨密度的测量方法不断更新,本文对几种骨密度测量常用的方法及其进展综述。

【关键词】骨密度；X线片；双能X线骨密度测量法；CT；超声

骨质疏松症（简称OP症）被国际医学界排放在同高血压、动脉硬化、糖尿病、肿瘤并列的位置上，是当前的五大疾病之一。因此，世界卫生组织（WHO）规定每年10月22日为世界骨质疏松日，足见OP症对人类健康的危害及WHO对OP症的重视。

目前我国已进入老年化社会，我国有8400万骨质疏松患者，其中60岁以上老人占6300万。要检查出这些患者，被检查人数应翻倍，可见开展骨质疏松检查，其病人来源是庞大的。 除因骨质疏松引起的其它综合疾病（如腰腿疼痛、弯腰驼背、畸形变矮等）外，最大最痛苦的危害是因此而引起的骨折。调查表明，在北京和上海，100位老人中就有15人因骨质疏松未防治而发生骨折，致残者达50%，死亡者达10～20%。

一．骨质疏松的定义

骨质疏松：WHO定义骨质疏松是以骨量减少、骨的显微结构受损（可以发现患者骨小梁明显变细