小星想测量大米的密度,但由于大米容易吸水,导致体积明显变化,因此用排水的方法测量大米的体积是不合理的。于是小星进行了如下实验和思考。

实验一:按图甲和图乙的方法分别测量大米的质量和体积,由此计算出大米的密度。
(1)调节天平平衡,小星使用托盘天平称取5g大米。
(2)由于米粒间存在较大间隙,按图乙的方式用量简直接测量大米体积,则会导致测得的大米密度值偏_____。
小星思考:能否用排空气的方法测量大米的体积呢?他设想将大米与空气密封在一个注射器内,只要测出注射器内空气和大米的总体积及空气的体积,其差值就是大米的体积。但如何测出空气的体积呢?
查阅资料得知:温度不变时,一定质量气体的体积与其压强的乘积是定值。于是进行了实验二:称取5g大米并装入注射器内(如图丙所示),从注射器的刻度上读出大米和空气的总体积,通过压强传感器测出此时注射器内空气压强为
p;而后将注射器内的空气缓慢压缩,当空气压强增大为2
p时,再读出此时的总体积(压缩过程中大米的体积、空气的温度均不变),整理相关数据记录如表:
| 注射器内空气压强
| 注射器内空气和大米的总体积
| 注射器内空气体积
|
压缩前
| p
| 23mL
| V
|
压缩后
| 2p
| 13mL
| ?
|
(3)根据题意,写出压缩后注射器内空气体积为_____(用
V来表示)。由实验二测得大米的密度为_____g/cm
3。(计算结果精确到0.01)