Question

19世紀末，英國物理學家瑞利在精確測量各種氣體密度時，發現從空氣中取得的氮的密度為1.2572kg/m³；而從氨中取得的氮的密度為1.2505kg/m³．從這個細微的差異中，瑞利發現了密度比氮大的氣體氬，從而獲得了諾貝爾物理學獎．假設氣體氬的體積占空氣中取得的氮的體積的1/10，請你計算出氬的密度．

Answer 1

分析：已知氮和氬的體積關系以及混合氣體的密度、純氮的密度，根據密度公式求出混合氣體的質量，再求出混合氣體的總體積，最后根據密度公式得出等式，即可求出氬的密度．

解答：解：設空氣中取得的氮的體積為V，氮的密度為ρ₁，氬的密度為ρ₂，兩者的混合密度為ρ；
由題意可知：混合氣體中純氮的體積V₁=

9

10

V，純氬的體積V₂=

1

10

V，
由ρ=

m

V

可知：ρ=

ρ1V1+ρ2V2

V1+V2

，
把ρ=1.2572kg/m³，ρ₁=1.2505kg/m³，代入上式可得ρ₂=1.3175kg/m³．
答：氬的密度為1.3175kg/m³．

點評：本題考查了混合密度的計算，關鍵是知道混合物體的密度應該用混合物體的質量除以總體積求得．