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[!--downpath--]將密度計(jì)本身稱重G,浸入水中,水面為“0”,如圖所示。 0以下部分的體積為V0,均勻玻璃管的橫截面積為S0。 當(dāng)密度計(jì)置于液體中并達(dá)到穩(wěn)定平衡時(shí),物體漂浮在液體表面的條件可由以下關(guān)系式得到:
浸入水中時(shí),G=ρ液體gv0 (1)
當(dāng)密度計(jì)浸入被測(cè)液體中時(shí)密度計(jì)的刻度如何計(jì)算,設(shè)置液面和玻璃
玻璃管與法向距離“0”的距離為h,待測(cè)液體的密度為ρ液體,則:G=ρ液體g(v0+S0h) (2)
同時(shí),它的標(biāo)度值m是液體的密度與水的密度之比,因此:
由式(1)、(2)、(3)可得:
當(dāng)被測(cè)液體的密度小于水的密度時(shí),刻度值n小于1,h>0,液位在“0”以上;
當(dāng)被測(cè)液體的密度大于水的密度時(shí),刻度值n大于1,h<0,液位在“0”以下;
當(dāng)被測(cè)液體的密度等于水的密度時(shí),刻度值n等于1,h=0,液位處于“0”位置。
從式(4)可以看出,h和n具有非線性關(guān)系。 相同的密度差(刻度差△n)與對(duì)應(yīng)的高度差(△h)不一樣,因此密度計(jì)的刻度不均勻。
有兩種常用的密度計(jì)。 一種用于測(cè)量密度大于1.0×103 kg/m3的液體密度。 它被稱為體重計(jì)。 它的下部充滿了更多的鉛彈或汞。 這種密度計(jì)是最小的。 刻度為“1”,位于刻度線的 Z 高度處。 從上到下分別是1.1、1.2、1.3……如果把這個(gè)密度計(jì)放入水中,所有大于1的刻度線都會(huì)被淹沒在水下。 另一種用于測(cè)量密度小于10×103 kg/m3的液體密度的類型稱為測(cè)光計(jì)。 其下部含有較少的鉛彈或汞。 本密度計(jì)的最大刻度為“1”,即刻度線的最低點(diǎn)。 從下到上分別是0.9、0.8、0.7……當(dāng)這個(gè)密度計(jì)放在水中時(shí),它的數(shù)值小于1,刻度都在水面之上。
使用時(shí)密度計(jì)的刻度如何計(jì)算,應(yīng)根據(jù)密度大于或小于1.0×103 kg/m3來選擇密度計(jì)。 使用時(shí),只需將刻度值乘以103即可得到國際單位制的密度值。