两种物质混合,有如下的基本关系:混合物的总质量等于原来两种物质质量之和,即:m总=m1+m2;混合物的总体积等于原来两种物质体积之和,即:V总=V1+V2;混合物的密度等于总质量与总体积之比,即:。解题时,需要根据具体情况,对上述公式灵活地选用。
【例1】某冶炼厂,用密度为ρ1金属和密度为ρ2的另一种金属以不同的配方(不同的比例搭配)炼成合金材料。若取等体积的这两种金属进行配方,炼出的金属材料密度为ρ;若取等质量的这两种金属进行配方,炼出的金属材料密度为,请你通过数学运算,说明ρ与的大小关系。
解析:题目为两种固体的混合。取等体积混合时,设取相等体积为V,则密度为ρ1金属的质量为ρ1V,密度为ρ2的另一种金属的质量为ρ2V,炼出的金属材料密度为:
取等质量混合时,设取相等质量为m,则密度为ρ1金属的体积为m/ρ1,密度为ρ2的另一种金属的体积为m/ρ2,炼出的金属材料密度为:
要比较ρ与的大小关系,可用比值法或比差法。即因ρ与ρ均大于零,若ρ/大于1,则ρ>;若ρ/小于1,则ρ<.或若ρ-大于0,则ρ>;若ρ-小于0,则ρ<。
答案:取等体积混合时,炼出的金属材料密度为:
取等质量混合时,炼出的金属材料密度为:
若用比差法,同学们可试着证明。
【例2】有密度分别为ρ1和ρ2的两种液体各m千克,只用这两种液体,最多可配制密度为ρ=1/2(ρ1+ρ2)的溶液多少千克?(已知ρ1>ρ2,不计混合过程中的体积变化)
解析:题目为两种液体的混合,由例1可知,要配制密度为ρ=1/2(ρ1+ρ2)的溶液,两种液体的体积必然要相等。再根据要配制的溶液最多,必然要有一种液体用完。而且是体积较小者,即密度为ρ1的液体要用完。这样,只须计算出另一种液体用多少质量即可。
答案:要配制密度为ρ=1/2(ρ1+ρ2)的溶液,两种液体的体积必然要相等。再根据题意可知,密度为ρ1的液体要用完。则
跟踪练习:从2005年12月起,我市开始推广使用乙醇汽油。乙醇汽油是一种由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的替代能源,其中普通汽油体积占90%,乙醇(即酒精)体积占10%。乙醇汽油能有效改善油品的性能和质量。它不影响汽车的行驶性能,还能减少有害气体的排放量。乙醇汽油的推广及使用,可以缓解因石油资源短缺而造成的经济压力,乙醇汽油作为一种新型清洁燃料,是目前世界上可再生能源的发展重点。
(1)请写出使用乙醇汽油的两点好处?
①;
②。
(2)根据下表给出的一些液体的密度,求乙醇汽油的密度。
物质名称 |
密度(kg/ m3) |
物质名称 |
密度(kg/ m3) |
纯水 |
1.0×103 |
酒精 |
0.8×103 |
煤油 |
0.8×103 |
普通汽油 |
0.7×103 |
参考答案:
(1)
① 能有效改善油品的性能和质量
② 减少有害气体的排放量
③ 缓解因石油资源短缺而造成的经济压力
④ 是一种新型清洁燃料
(2)设乙醇汽油的总体积为V,乙醇汽油密度为
ρ=
=(ρ汽V汽+ρ酒V酒)/(V汽+V酒)
= (0.7×103kg/m3×90%V+0.8×103kg/m3×10%V)/V
= 0.71×103kg/m3
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