Toate metalele au anumite proprietăți fizice și mecanice, care, de fapt, determină greutatea lor specifică. Pentru a determina modul în care unul sau altul aliaj de oțel negru sau inoxidabil este potrivit pentru producție, se calculează greutatea specifică a metalului laminat. Toate produsele metalice care au același volum, dar sunt fabricate din metale diferite, de exemplu, din fier, alamă sau aluminiu, au o masă diferită, care depinde direct de volumul său. Cu alte cuvinte, raportul dintre volumul aliajului și masa sa - densitatea specifică (kg / m3), este o valoare constantă care va fi caracteristică unei substanțe date. Densitatea aliajului este calculată folosind o formulă specială și este direct legată de calculul greutății specifice a metalului.
Greutatea specifică a unui metal este raportul dintre greutatea unui corp omogen al acestei substanțe și volumul metalului, adică. aceasta este densitatea, în cărțile de referință se măsoară în kg / m3 sau g / cm3. De aici puteți calcula formula pentru a afla greutatea metalului. Pentru a găsi acest lucru, trebuie să înmulțiți valoarea de referință a densității cu volumul.
Tabelul oferă densitatea metalelor neferoase și de fier negru. Tabelul este împărțit în grupuri de metale și aliaje, unde sub fiecare denumire sunt indicate gradul conform GOST și densitatea corespunzătoare în g / cm3, în funcție de temperatura de topire. Pentru a determina valoarea fizică a densității specifice în kg / m3, trebuie să înmulțiți valoarea tabelară în g / cm3 cu 1000. De exemplu, în acest fel puteți afla care este densitatea fierului - 7850 kg / m3.
Cel mai tipic metal feros este fierul. Valoarea densității - 7,85 g/cm3 poate fi considerată ca greutate specifică a metalului feros pe bază de fier. Metalele feroase din tabel includ fier, mangan, titan, nichel, crom, vanadiu, wolfram, molibden și aliaje feroase pe baza lor, de exemplu, oțeluri inoxidabile (densitate 7,7-8,0 g / cm3), oțeluri feroase (densitate 7,85 g). /cm3) se folosește în principal fonta (densitate 7,0-7,3 g/cm3). Metalele rămase sunt considerate neferoase, precum și aliajele pe bază de acestea. Metalele neferoase din tabel includ următoarele tipuri:
− lumina - magneziu, aluminiu;
− metale nobile (pretioase) - platina, aur, argint si cupru semipretios;
− metale fuzibile – zinc, staniu, plumb.
Masa. Greutate specifică a metalelor, proprietăți, denumiri ale metalelor, punctul de topire |
|||
Denumirea metalului, denumirea |
Greutate atomica | Punct de topire, °C | Greutate specifică, g/cc |
Zinc Zn (Zinc) | 65,37 | 419,5 | 7,13 |
Aluminiu Al (aluminiu) | 26,9815 | 659 | 2,69808 |
Plumb Pb (plumb) | 207,19 | 327,4 | 11,337 |
Tin Sn (Stan) | 118,69 | 231,9 | 7,29 |
Cupru Cu (Cupru) | 63,54 | 1083 | 8,96 |
Titan Ti (titan) | 47,90 | 1668 | 4,505 |
Nichel Ni (nichel) | 58,71 | 1455 | 8,91 |
Magneziu Mg (Magneziu) | 24 | 650 | 1,74 |
Vanadiu V (Vanadiu) | 6 | 1900 | 6,11 |
Tungsten W (Wolframium) | 184 | 3422 | 19,3 |
Chrome Cr (crom) | 51,996 | 1765 | 7,19 |
Molibden Mo (Molibden) | 92 | 2622 | 10,22 |
Silver Ag (Argentum) | 107,9 | 1000 | 10,5 |
Tantal Ta (Tantal) | 180 | 3269 | 16,65 |
Fier Fe (fier) | 55,85 | 1535 | 7,85 |
Gold Au (Aurum) | 197 | 1095 | 19,32 |
Platinum Pt (Platina) | 194,8 | 1760 | 21,45 |
Tabel cu greutatea specifică a aliajelor metalice
Greutatea specifică a metalelor este determinată cel mai adesea în laborator, dar în forma sa pură sunt foarte rar utilizate în construcții. Utilizarea aliajelor de metale neferoase și a aliajelor de metale feroase este mult mai frecventă, care sunt împărțite în ușoare și grele în funcție de greutatea lor specifică.
Aliajele ușoare sunt utilizate în mod activ de industria modernă datorită rezistenței lor ridicate și proprietăților mecanice bune la temperatură ridicată. Principalele metale ale unor astfel de aliaje sunt titanul, aluminiul, magneziul și beriliul. Dar aliajele pe bază de magneziu și aluminiu nu pot fi folosite în medii agresive și la temperaturi ridicate.
Aliajele grele se bazează pe cupru, staniu, zinc și plumb. Printre aliajele grele din multe industrii se folosește bronzul (un aliaj de cupru cu aluminiu, un aliaj de cupru cu staniu, mangan sau fier) și alama (un aliaj de zinc și cupru). Detaliile arhitecturale și fitingurile sanitare sunt produse din aceste tipuri de aliaje.
Tabelul de referință de mai jos prezintă principalele caracteristici calitative și greutatea specifică ale celor mai comune aliaje metalice. Lista conține date despre densitatea aliajelor metalice principale la o temperatură ambiantă de 20°C.
Lista aliajelor metalice |
Densitatea aliajelor |
Alama Amiralty - Admiralty Brass (30% zinc și 1% staniu) |
8525 |
Bronz aluminiu - Bronz aluminiu (3-10% aluminiu) |
7700 - 8700 |
Babbit - Metal antifricțiune |
9130 -10600 |
Bronz de beriliu (cupru de beriliu) - Cupru de beriliu |
8100 - 8250 |
Delta metal - qaz.wiki |
8600 |
Alama galbenă - Alama galbenă |
8470 |
Bronzuri fosforice - Bronz - fosfor |
8780 - 8920 |
Bronzuri obișnuite - Bronz (8-14% Sn) |
7400 - 8900 |
Inconel - Inconel |
8497 |
Incoloy - Incoloy |
8027 |
Fier Maleabil - Fier Forjat |
7750 |
Alama rosie (zinc mic) - Alama rosie |
8746 |
Alama, turnare - Alama - turnare |
8400 - 8700 |
Alamă , laminate - Alama - laminate si trase |
8430 - 8730 |
Plămânii aliaje aluminiu - Aliaj ușor pe bază de Al |
2560 - 2800 |
Plămânii aliaje magneziu - Aliaj ușor pe bază de Mg |
1760 - 1870 |
Manganese Bronze - Manganese Bronze |
8359 |
Melchior - Cupronickel |
8940 |
Monel - Monel |
8360 - 8840 |
Oțel inoxidabil - Oțel inoxidabil |
7480 - 8000 |
Nichel argint - Nichel argint |
8400 - 8900 |
Lipit 50% staniu/ 50% plumb - Lipire 50/50 Sn Pb |
8885 |
Aliaj antifricțiune de culoare deschisă pentru turnarea rulmenților = |
7100 |
Bronzuri de plumb, Bronz - plumb |
7700 - 8700 |
Oțel carbon - Oțel |
7850 |
Hastelloy - Hastelloy |
9245 |
Fontă - Fontă |
6800 - 7800 |
Electrum (aliaj aur-argint, 20% Au) - Electrum |
8400 - 8900 |
Densitatea metalelor și aliajelor prezentate în tabel vă va ajuta să calculați greutatea produsului. Tehnica de calculare a masei unei piese este de a calcula volumul acesteia, care este apoi înmulțit cu densitatea materialului din care este făcută. Densitatea este masa unui centimetru cub sau a unui metru cub dintr-un metal sau aliaj. Valorile masei calculate pe calculator folosind formule pot diferi de cele reale cu câteva procente. Aceasta nu pentru că formulele nu sunt exacte, ci pentru că în viață totul este puțin mai complicat decât în matematică: unghiurile drepte nu sunt tocmai corecte, un cerc și o sferă nu sunt ideale, deformarea piesei de prelucrat în timpul îndoirii, urmăririi și perforarii duce la grosimi neuniforme și puteți enumera o grămadă de alte abateri de la ideal. Lovitura finală adusă angajamentului nostru față de precizie vine din șlefuire și lustruire, ceea ce are ca rezultat o pierdere imprevizibilă în greutate. Prin urmare, valorile obținute trebuie tratate ca orientative.
Este dat un tabel cu densitatea lichidelor la diferite temperaturi și presiune atmosferică pentru cele mai comune lichide. Valorile densității din tabel corespund temperaturilor indicate, interpolarea datelor este permisă.
Multe substanțe sunt capabile să fie în stare lichidă. Lichidele sunt substanțe de diverse origini și compoziții care au fluiditate - sunt capabile să-și schimbe forma sub influența anumitor forțe. Densitatea unui lichid este raportul dintre masa unui lichid și volumul pe care îl ocupă.
Luați în considerare exemple de densitate a unor lichide. Primul lucru care vă vine în minte când auzi cuvântul „lichid” este apa. Și acest lucru nu este deloc întâmplător, deoarece apa este cea mai comună substanță de pe planetă și, prin urmare, poate fi considerată un ideal.
Egal cu 1000 kg/m3 pentru apa distilată și 1030 kg/m3 pentru apa de mare. Deoarece această valoare este strâns legată de temperatură, este de remarcat faptul că această valoare „ideală” a fost obținută la +3,7°C. Densitatea apei clocotite va fi ceva mai mică - este egală cu 958,4 kg / m 3 la 100 ° C. Când lichidele sunt încălzite, densitatea lor scade de obicei.
Densitatea apei este apropiată ca valoare de diferite produse alimentare. Acestea sunt produse precum: soluție de oțet, vin, smântână 20% și smântână 30%. Produsele individuale sunt mai dense, de exemplu, gălbenușul de ou - densitatea sa este de 1042 kg / m 3. Se dovedește a fi mai dens decât apa, de exemplu: suc de ananas - 1084 kg / m 3, suc de struguri - până la 1361 kg / m 3, suc de portocale - 1043 kg / m 3, Coca-Cola și bere - 1030 kg / m 3.
Multe substanțe sunt mai puțin dense decât apa. De exemplu, alcoolii sunt mult mai usori decat apa. Deci, densitatea este de 789 kg / m 3, butil - 810 kg / m 3, metil - 793 kg / m 3 (la 20 ° C). Anumite tipuri de combustibil și uleiuri au valori și mai mici de densitate: ulei - 730-940 kg / m3, benzină - 680-800 kg / m3. Densitatea kerosenului este de aproximativ 800 kg / m 3, - 879 kg / m 3, păcură - până la 990 kg / m 3.
Lichid | Temperatura, °C |
Densitatea lichidului, kg/m3 |
---|---|---|
Anilină | 0…20…40…60…80…100…140…180 | 1037…1023…1007…990…972…952…914…878 |
(GOST 159-52) | -60…-40…0…20…40…80…120 | 1143…1129…1102…1089…1076…1048…1011 |
Acetonă C3H6O | 0…20 | 813…791 |
Albuș de pui | 20 | 1042 |
20 | 680-800 | |
7…20…40…60 | 910…879…858…836 | |
Brom | 20 | 3120 |
Apă | 0…4…20…60…100…150…200…250…370 | 999,9…1000…998,2…983,2…958,4…917…863…799…450,5 |
apa de mare | 20 | 1010-1050 |
Apa este grea | 10…20…50…100…150…200…250 | 1106…1105…1096…1063…1017…957…881 |
Vodcă | 0…20…40…60…80 | 949…935…920…903…888 |
Vin fortificat | 20 | 1025 |
Vin uscat | 20 | 993 |
motorina | 20…60…100…160…200…260…300 | 848…826…801…761…733…688…656 |
20…60…100…160…200…240 | 1260…1239…1207…1143…1090…1025 | |
GTF (lichid de răcire) | 27…127…227…327 | 980…880…800…750 |
Dautherm | 20…50…100…150…200 | 1060…1036…995…953…912 |
Gălbenuș de ou de pui | 20 | 1029 |
Carboran | 27 | 1000 |
20 | 802-840 | |
Acid azotic HNO3 (100%) | -10…0…10…20…30…40…50 | 1567…1549…1531…1513…1495…1477…1459 |
Acid palmitic C16H32O2 (conc.) | 62 | 853 |
Acid sulfuric H2SO4 (conc.) | 20 | 1830 |
Acid clorhidric HCI (20%) | 20 | 1100 |
Acid acetic CH3COOH (conc.) | 20 | 1049 |
Coniac | 20 | 952 |
Creozot | 15 | 1040-1100 |
37 | 1050-1062 | |
Xilen C8H10 | 20 | 880 |
Vitriol de cupru (10%) | 20 | 1107 |
Vitriol de cupru (20%) | 20 | 1230 |
Lichior de cirese | 20 | 1105 |
păcură | 20 | 890-990 |
Unt de arahide | 15 | 911-926 |
Ulei de mașină | 20 | 890-920 |
Ulei de motor T | 20 | 917 |
Ulei de masline | 15 | 914-919 |
(rafinat) | -20…20…60…100…150 | 947…926…898…871…836 |
miere (deshidratata) | 20 | 1621 |
Acetat de metil CH3COOCH3 | 25 | 927 |
20 | 1030 | |
Lapte condensat cu zahar | 20 | 1290-1310 |
Naftalină | 230…250…270…300…320 | 865…850…835…812…794 |
Ulei | 20 | 730-940 |
Ulei uscat | 20 | 930-950 |
pasta de tomate | 20 | 1110 |
Melasa fiarta | 20 | 1460 |
Amidon de melasa | 20 | 1433 |
BARUL | 20…80…120…200…260…340…400 | 990…961…939…883…837…769…710 |
Bere | 20 | 1008-1030 |
PMS-100 | 20…60…80…100…120…160…180…200 | 967…934…917…901…884…850…834…817 |
PES-5 | 20…60…80…100…120…160…180…200 | 998…971…957…943…929…902…888…874 |
Piure de mere | 0 | 1056 |
(10%) | 20 | 1071 |
Soluție de sare în apă (20%) | 20 | 1148 |
O soluție de zahăr în apă (saturată) | 0…20…40…60…80…100 | 1314…1333…1353…1378…1405…1436 |
Mercur | 0…20…100…200…300…400 | 13596…13546…13350…13310…12880…12700 |
disulfură de carbon | 0 | 1293 |
Silicon (dietilpolisiloxan) | 0…20…60…100…160…200…260…300 | 971…956…928…900…856…825…779…744 |
sirop de mere | 20 | 1613 |
Terebentină | 20 | 870 |
(conținut de grăsime 30-83%) | 20 | 939-1000 |
Răşină | 80 | 1200 |
Gudron de cărbune | 20 | 1050-1250 |
Suc de portocale | 15 | 1043 |
suc de struguri | 20 | 1056-1361 |
suc de Grapefuit | 15 | 1062 |
Suc de roșii | 20 | 1030-1141 |
suc de mere | 20 | 1030-1312 |
Alcool amilic | 20 | 814 |
Alcool butilic | 20 | 810 |
Alcool izobutilic | 20 | 801 |
Alcool izopropilic | 20 | 785 |
Alcool metilic | 20 | 793 |
alcool propilic | 20 | 804 |
Alcool etilic C2H5OH | 0…20…40…80…100…150…200 | 806…789…772…735…716…649…557 |
Aliaj de sodiu-potasiu (25% Na) | 20…100…200…300…500…700 | 872…852…828…803…753…704 |
Aliaj plumb-bismut (45%Pb) | 130…200…300…400…500..600…700 | 10570…10490…10360…10240…10120..10000…9880 |
lichid | 20 | 1350-1530 |
Lapte din zer | 20 | 1027 |
Tetracreziloxisilan (CH3C6H40)4Si | 10…20…60…100…160…200…260…300…350 | 1135…1128…1097…1064…1019…987…936…902…858 |
Tetraclorobifenil C12H6CI4 (aroclor) | 30…60…150…250…300 | 1440…1410…1320…1220…1170 |
0…20…50…80…100…140 | 886…867…839…810…790…744 | |
Combustibil diesel | 20…40…60…80…100 | 879…865…852…838…825 |
Carburator de combustibil | 20 | 768 |
Combustibil pentru motor | 20 | 911 |
Combustibil RT | 836…821…792…778…764…749…720…692…677…648 | |
Combustibil T-1 | -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 | 867…853…824…819…808…795…766…736…720…685 |
Combustibil T-2 | -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 | 824…810…781…766…752…745…709…680…665…637 |
Combustibil T-6 | -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 | 898…883…855…841…827…813…784…756…742…713 |
Combustibil T-8 | -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 | 847…833…804…789…775…761…732…703…689…660 |
Combustibil TS-1 | -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 | 837…823…794…780…765…751…722…693…879…650 |
tetraclorura de carbon (CTC) | 20 | 1595 |
Urotropină C6H12N2 | 27 | 1330 |
Fluorbenzen | 20 | 1024 |
clorobenzen | 20 | 1066 |
acetat etilic | 20 | 901 |
bromură de etil | 20 | 1430 |
Iodură de etil | 20 | 1933 |
clorură de etil | 0 | 921 |
Eter | 0…20 | 736…720 |
Harpius eter | 27 | 1100 |
Indicatorii de densitate scăzută se disting prin lichide precum: terebentină 870 kg / m 3,
Corpuri realizate din diferite substanțe, cu aceleași volume au mase diferite. De exemplu, fierul cu un volum de 1 m 3 are o masă de 7800 kg, iar plumbul de același volum - 13000 kg.
O mărime fizică care arată care este masa unei substanțe într-o unitate de volum (adică, de exemplu, într-un metru cub sau într-un centimetru cub) se numește densitate substante.
Pentru a afla cum să găsiți densitatea unei substanțe date, luați în considerare următorul exemplu. Se știe că un banc de gheață cu volumul de 2 m 3 are o masă de 1800 kg. Atunci 1 m 3 de gheață va avea o masă de 2 ori mai mică. Împărțind 1800 kg la 2 m 3, obținem 900 kg / m 3. Aceasta este densitatea gheții.
Asa de, Pentru a determina densitatea unei substanțe, trebuie să împărțiți masa unui obiect la volumul său.: Notați cu litere cantitățile incluse în această expresie:
m- masa corpului, V- volumul corpului, ρ - densitatea corpului ( ρ -Litera greacă „ro”).
Atunci formula de calcul a densității poate fi scrisă după cum urmează: Unitatea densității în SI este kilogram pe metru cub(1 kg/m3). În practică, densitatea unei substanțe este, de asemenea, exprimată în grame pe centimetru cub (g / cm 3). Pentru a stabili o relație între aceste unități, luăm în considerare faptul că
1 g \u003d 0,001 kg, 1 cm 3 \u003d 0,000001 m 3.
De aceea Densitatea aceleiași substanțe în stare solidă, lichidă și gazoasă este diferită. De exemplu, densitatea apei este de 1000 kg / m 3, gheața - 900 kg / m 3 și vaporii de apă (la 0 0 C și presiunea atmosferică normală) - 0,59 kg / m 3.
Tabelul 3
Densitățile unor solide
Tabelul 4
Densitățile unor lichide
Tabelul 5
Densitățile unor gaze
(Densitățile corpurilor indicate în tabelele 3-5 se calculează la presiunea atmosferică normală și la o temperatură de 0 0C pentru gaze, pentru lichide și solide la 20 0C.)
1. Ce arată densitatea? 2. Ce ar trebui făcut pentru a determina densitatea unei substanțe, cunoscând masa corpului și volumul acestuia? 3. Ce unități de densitate cunoașteți? Cum se raportează unul la altul? 4. Trei cuburi – din marmură, gheață și alamă – au același volum. Pe care o are cea mai mare masă, care este cel mai mic? 5. Două cuburi - din aur și argint - au aceeași masă. Care are mai mult volum? 6. Care dintre cilindrii din figura 22 are o densitate mai mare? 7. Masa fiecăruia dintre corpurile prezentate în figura 23 este de 1 tonă.Care dintre ele are o densitate mai mică?