两种液体混合后的总质量M总=M水+M酒
两种液体混合后的总体积V总=V水+V洒
两种液体混合后的平均密度ρ=M总/V总
①若水和酒精的体积相等,即V水=V酒=V.
则平均密度ρ=M总/V总
=(M水+M酒)/(V水+V酒)
=(ρ水V水+ρ酒V酒)/(V水+V酒)
=(ρ水V+ρ酒V)/(V+V)
=(ρ水+ρ酒)/2
=(1g/cm3+0.8g/cm3)/2
=0.9g/cm3
②若水和酒精的质量相等,即M水=M酒=M.
则平均密度ρ=M总/V总
=(M水+M酒)/(V水+V酒)
=(M水+M酒)/[(M水/ρ水)+(M酒/ρ酒)]
=(M+M)/M[(1/ρ水)+(1/ρ酒)]
=(2ρ水ρ酒)/(ρ水+ρ酒)
=(2×1g/cm3×0.8g/cm3)/(1g/cm3+0.8g/cm3)
≈0.89g/cm3
水和酒精混合后总体积减小,总质量不变,但上面的式子推导,最后已没有体积因素.
根据上面两种情况,得到水和酒精混合后的平均密度大于酒精的密度而小于水的密度.