Question

15．如圖所示，圓柱形容器中裝有質量相等的水和酒精（ρ_水＞ρ_酒精）
（1）剛倒入時液體總體積為V₁，將水和酒精充分混合后（不考慮水和酒精的蒸發(fā)），液體總體積為V₂，則V₁＜V₂．
（2）小芳想測量該混合液體的密度，設計了如下兩種方案．
方案一：①測出液體和容器的總質量m₁；
②將容器中的一部分液體倒入量筒，測出量筒中液體體積V；
③測出剩余液體和容器的總質量m₂．
方案二：①測出液體和容器的總質量m₁；
②將容器中的液體全部倒入量筒，測出量筒中液體體積V；
③隨即測出容器質量m₂．
以上兩種方案中，可行的是方案一和二（選填“一”、“二”或“一和二”）．該液體密度的表達式為ρ=$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{V}$（用所選方案中測量物理量的字母表示）．

Answer 1

分析 （1）物質是由分子組成的，分子體積小，組成物體的分子間存在間隙，由此分析V₁和V₂的關系；
（2）根據ρ=$\frac{m}{V}$分析方案中測質量和體積有是否存在差異，由此解答．

解答 解：
（1）剛倒入時總體積V₁，水和酒精充分混合后，由于分子間有間隙，則水和酒精分子相互填補了對方分子間的空隙，而使總體積變小，即V₁＜V₂；
（2）方案一中：液體和容器的總質量m₁與剩余液體和容器的總質量m₂的差是就是倒入量筒中液體的質量，液體的質量和體積的測量都沒有誤差，所以方案一可行；
方案二中：液體和容器的總質量m₁與液體倒入量筒中測出容器的質量m₂的差也是倒入量筒中液體的質量，液體的質量和體積的測量都沒有誤差，所以方案二也可行；
液體密度的表達式：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{V}$．
故答案為：
（1）＜；（2）一和二；ρ=$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{V}$．

點評 本題考查對液體密度測量的實驗設計的評估和分子間有間隙的認識和理解，液體密度的實驗中，為了減小誤差，應盡量減少測量過程中液體的損失．