Плотность стали жидкой: Литейные свойства стали

Плотность стали для отливок / Auremo

Плотность жидкостей (Таблица)

Общая характеристика стали. Плотность стали :: SYL.ru

Сталь – это не чистый металл, а сплав железа и углерода. Его получают в кислородных конвертерах или в мартеновских печах, сплавляя чугун и стальной лом.

Плотность нержавеющей стали зависит от марки. Она может варьироваться от 7,6 г/см³ до 8,10 г/см³.

Стоит отметить, что если в сплаве железа с углеродом содержание углерода более 2,14%, то этот сплав называют чугуном.

Классификация стали

Существует несколько классификаций:

1. По структурному составу.
2. По химическому составу.
3. По назначению.
4. По качеству.

Классификация по структурному составу

Легированная сталь (или ее сплавы) могут быть:

• в нормализованном состоянии аутенитная, мартенситная, перлитная;
• в отожженном состоянии ферритная, доэвтектоидная, заэвтектоидная, карбидная, аустенитная.

Классификация по химическому составу

В данной группе сталь делится на классы в зависимости от процентного содержания в ее сплаве углерода. Бывают:

1. Низкоуглеродистая или малоуглеродистая. Содержание углерода менее 0,3%.
2. Среднеуглеродистые. Содержание углерода от 0,3% до 0,7%.
3. Высокоуглеродистые. Содержание углерода более 0,7%.

Чистой стали не бывает. Для того чтобы сплав был более крепким и имел необходимые качества, ее легируют, т. е. добавляют легирующие элементы: натрий, хлор, никель, молибден, вольфрам, алюминий и др.

В легированной стали классификация по химическому составу всегда определяется процентом содержания вышеперечисленных легирующих элементов.

Классификация по назначению

Эта классификация достаточно широкая. Здесь выделяют следующие типы: конструкционные, с особыми химическими и физическими свойствами, а также инструментальные.

Конструкционные: строительные, цементируемые, улучшаемые, высокопрочные, для холодной штамповки, автоматные, пружинные, подшипниковые и другие.

Инструментальные: штампованные, для режущих инструментов, для измерительных инструментов.

Общие сведения об изделиях

Средняя плотность стали составляет 8,0 г/см³. Плотность зависит от того, какое количество углерода содержится, какие легирующие вещества были использованы. Плотность нержавеющей стали в среднем равна 7,9 г/см³.

Почти все сплавы, о которых идет речь в этой статье, изготавливается для конструкционного материала, в широком смысле этого слова. Главные качества, необходимые для данного материала, – это прочность и пластичность. Необходимо, чтобы материал выдерживал достаточные нагрузки во время работы и не ломался.

Существует более 1500 марок, каждая из которых предназначается для определенной продукции, поэтому удельная плотность стали сильно отличается у каждой марки.

Например, для того чтобы изготовить подшипники, необходима хромистая специальная шарикоподшипниковая сталь марки ШХ15 и ШХ15СГ. Она отличается высокой твердостью, прочностью и контактной выносливостью. Плотность нержавеющей стали этой марки равна 7,65 г/см³.

Различные упругие элементы, например рессоры, пружины, должны быть изготовлены из материала, который будет хорошо выдерживать высокую деформацию детали. Марки 50ХФА, 30Х13, 03Х12Н10Д2Т обладают такой важной характеристикой, как высокая упругость, выносливость, текучесть. Плотность стали этих марок равна 7,6 г/см³.

40ХН2МА – это марка сплава, содержащая среднее количество углерода и легирующие элементы, поэтому она имеет высокую прочность и достаточно пластична. Плотность стали данной марки составляет 7,8 г/см³. Из нее делают высокопрочные конструкции.

Человечество с незапамятных времен добывает железо и делает из него различные орудия труда. В настоящее время производство стали является ведущей отраслью. Практически все, что нас окружает, имеет в составе сталь: автомобили, каркасы зданий, предметы обихода, инструменты и др.

стандартов плотности жидкости | H&D Fitzgerald

1. H&D Fitzgerald
2. Продукция
3. Стандарты плотности жидкости

Стандарты плотности жидкости

Мы производим стандарты плотности жидкости, которые откалиброваны в соответствии с нашей аккредитацией ISO 17025. Они поставляются в запечатанных стеклянных ампулах вместимостью около 10 мл и поставляются в комплекте с сертификатами калибровки (пример сертификата). Эти стандарты плотности жидкости связаны с признанными национальными стандартами массы, давления и температуры и обеспечивают эффективный путь к прослеживаемой калибровке для всех типов лабораторных плотномеров.

Мы разрабатываем ряд стандартов для удовлетворения требований самых разных отраслей и областей применения. Мы предоставляем паспорта безопасности (SDS) на этом веб-сайте для каждого типа используемой жидкости, а также предоставляем инструкции по использованию стандартов плотности жидкости.

Сертификат калибровки, поставляемый с каждой ампулой, показывает плотности, определенные гидростатическим взвешиванием для данной конкретной партии жидкости. Некоторые жидкости калибруются только при 20 ° C, другие — в широком диапазоне температур.Мы поставляем только жидкости, прошедшие через систему гидростатического взвешивания, что гарантирует соответствие стандартам высочайшего качества.

Наш диапазон стандартов

Следующие стандарты плотности жидкости обычно доступны на складе — подробности см. В информации для заказа.

Жидкость	Плотность при 20 ° C (кг / м³)	Диапазон температур (° C)	Погрешность (кг / м³)
2,2,4 триметилпентан	692	15-25	± 0.005
Додекан	749	10-50	± 0,010
Jet A-1	790	10-30	± 0,010
Lube ~ 8 мПа · с при 40 ° C	824	10-50	± 0,010
Смазка ~ 32 мПа · с при 40 ° C	867	10-50	± 0,010
Смазка ~ 22 мПа · с При 40 ° C	897	15-50	± 0,010
Смазка ~ 460 мПа · с при 40 ° C	898	10-50	± 0.010
Этанол в воде ~ 40% Крепость	950	20	± 0,030
Этанол в воде ~ 9% Крепость	986	20	± 0,010
Вода	998	10-50	± 0,010
Прибрежная морская вода	1024	10-35	± 0,010
Морская вода океана	1029	10-35	± 0,010
Декстроза в воде ~ 10% по весу	1037	20	± 0. 010
Диметилфталат ~ 17 мПа · с при 20 ° C	1191	15-25	± 0,010
Бромид натрия в воде ~ 27% по массе	1249	15-25	± 0,025
Хлорид цезия ~ 48% по массе	1553	15-25	± 0,020
Тетрахлорэтилен	1623	10-50	± 0,010

Измерение плотности модели твердых частиц и жидких частиц вещества влияние изменений температуры и давления O level / igcse / gcse Physics revision notes

Плотность материалов и модель частиц вещества

Методы измерения плотности — список плотностей обычных материалов

Примечания к редакции физики Доктора Брауна

Подходит для курсов GCSE / IGCSE Physics / Science или их эквивалент

Простой эксперимент по определению плотности описан материал, и как использовать формулу плотности для расчета плотность. В этом разделе также рассматривается плотность с точки зрения модели частиц материи. На обыденном языке плотные объекты описываются как «тяжелые» и менее плотные объекты как «легкие», но это не правильный научный описание объекта или характера материала.

Субиндекс этой страницы

1. Что такое плотность? Что формула плотности?

2. Почему важны данные о плотности? Примеры плотностей

3.Опыты по определению плотности материала

3а. Измерение плотности неправильной формы твердый объект и расчеты

3б. Измерение плотности правильной формы твердый объект и расчеты

3с. Три способа измерение плотности жидкости и расчеты

4. Расчеты с учетом плотности

5. Плотность и модель частиц — объяснение относительной плотности газов, жидкостей, твердых тел

6. Относительная плотность жидкости и твердое тело и любопытный корпус воды

Плотность также упоминается в Давление и подъем жидкостей, плотность и почему предметы плавают или тонут?

1. Что такое плотность? Какая формула плотности?

Плотность — это мера того, насколько компактна Материал — — указывает, сколько места или объема занимает данная масса.

Чем больше масса материала в данном объем, тем больше плотность материала.

Плотность материала зависит от того, что это состоит из (атомов и их расположение) и его физического состояния.

Чем больше разлетаются частицы, тем снизить плотность материала — поэтому газы имеют очень низкую плотность.

Чем плотнее упакованы частицы вместе, тем больше плотность — вот почему твердые тела имеют наибольшую плотность.

Посмотреть частичная модель состояний дело

Плотность для данного материала одинакова независимо от его формы или размера для данного физического состояния.

В научным символом плотности является греческая буква ро ( ρ ).

Формула плотности: ρ = м v

ПЛОТНОСТЬ (кг / м ³ ) = МАССА (кг) ОБЪЕМ (м ³ )

Единицами плотности в физике обычно являются кг / м ³ .

Однако в химии данные о плотности часто указано в г / см ³ , потому что большинство количественных измерений химическая лаборатория школы / колледжа обычно указывается в граммах (г) и мл (см ³ ), поэтому я иногда цитировал оба набора единиц:

, так что не путайте их! и обратите внимание, что: г / см ³ = кг / м ³ 1000 (можете ли вы разобраться зачем?)

Целесообразно уметь переводить массу и единицы объема e. грамм.

масса : 1 килограмм = 1000 грамм, поэтому: г 1000 = кг и кг x 1000 = г

объем : мл = см ³ , 1 кубический метр = 1 миллион см ³ , поэтому: см ³ 10 ⁶ = м ³ и м ³ x 10 ⁶ = см ³

НАЧАЛО СТРАНИЦЫ и субиндекс этой страницы

2.Почему важны данные о плотности? Примеры плотностей

Плотность — очень важное свойство материала.

например если плотность объекта меньше чем у воды (~ 1000 кг / м ³ ) он плавает.

Если плотность объекта больше чем вода тонет!

В общем: если у объекта есть плотность <жидкость, он плавает, а если плотность объекта> жидкость, он тонет.

Однако, хотя форма не влияют на плотность, форма действительно влияет на проходимость при отсутствии плавучести, в противном случае, как стальное судно может плавать на вода!?

Примеры плотности в кг / м ³ (при ~ комнатной температуре, 20 ^o C)

В таблице перечислены плотности многих общие материалы, все они полезны для некоторых приложений или другой.

Обратите внимание, что газы намного менее плотные чем жидкости или твердые тела .- Ссылаться на модель частиц.

Материал	Плотность	Комментарии
водород	0,09	The элемент H, наименее плотный материал, «плавает» в менее плотном воздухе
гелий	0. 18	The элемент He, следующий по плотности материал, «плавает» в менее плотный воздух — воздушные шары
воздух	1,3	В основном азота N 2 и кислорода O 2 молекул.
диоксид углерода	1,9
пробка	240
дерево	380–700	Важный строительный материал
твердый парафин	720
бензин	710–770	Важное топливо
сырая нефть	840–970	Переменный состав углеводородов, поплавки по воде — загрязняющие разливы нефти
лед	920	Поплавки на воде, менее плотный, чем вода.
вода	1000	Полезное растворитель, переносящий тепловую энергию в центральное отопление системы
морская вода	1030	Подробнее плотнее чистой воды, вам легче плыть!
резина	1520	Полезное материал для гибких соединений или амортизаторов.
кирпич	1920	Важный строительный материал
бетон	2370	Важный строительный материал.
стекло	2580	Важный строительный материал
мраморная порода	2560	В основном карбонат кальция CaCO 3 , полезный для скульптур, рабочая поверхность для кухни
кварц	2640	В основном диоксид кремния, диоксид кремния, SiO 2 , полезный для кухни столешницы
алюминий	2640	Важный металл, используемый для легких сплавов — авиация. строительство
бром	3120	Один из только два жидких элемента при комнатной температуре
утюг	7500	The элемент Fe, чугун имеет много применений — мы «тяжелые» предметы!
сталь	7900	В основном Fe, с добавленными элементами, важный строительный материал.
медь	8800	Медь проводка и трубопроводы.
свинец	11340	Металлический элемент тяжелый, используемый в свинцовой кровле
ртуть	13600	Один из только два жидких элемента при комнатной температуре
золото	19300	Очень плотный важный металл в украшениях
осмий	2260	The самый плотный элемент в таблице Менделеева

Все объяснено в разделе в Раздел сил 7. ‘плавающий и тонет ‘

НАЧАЛО СТРАНИЦЫ и субиндекс этой страницы

3. Опыты по определению плотности материала

Все необходимое оборудование для различных методы измерения плотности описаны ниже и показаны в одном большом диаграмма через части ( 1a ), (1b), (2a) и ( 2b ) на схеме.

В каком-то смысле вам нужно знать удельная масса и объем материала для расчета его плотности.

Вам необходимо связать описанные методы к картинке, которую я повторил несколько раз.

Простые эксперименты по измерению плотности твердого материала

3а. Измерение плотности неправильной формы твердый объект и расчет

Любой кусок твердого материала может быть точно взвешивается на электронных весах ( 2b ) на диаграмме выше (обычно граммы, г).

Не забудьте тарировать массу балансируйте до нуля перед тем, как положить на него объект.

Если твердое тело представляет собой кусок неправильной формы формы (и не растворим в воде!) вы можете использовать баллончик Eureka (баллончик вытеснения) измерить его объем.

The эврика банка ( 1a ) на диаграмма заполнена водой над носиком, и все излишки стекают в мерный цилиндр так, чтобы уровень воды находился прямо под носиком.

Затем опорожните сборный мерный цилиндр и снова поместите его под носик.

Затем осторожно опускаете предмет, прикреплен к очень тонкой нити, в вода.

Когда объект входит в воду, вода уровень поднимается и объем воды равен объему объекта. смещается из эврики вниз по носику и измеряется при сборе в мерный цилиндр ( 1b ) на диаграмме.

Измеряйте объем, только когда носик перестал капать, иначе не измерить нужный объем!

Вы не можете использовать этот метод, если объект имеет плотность <1,0 г / см ³ (1000 кг / м ³ ), потому что он плавает по воде и лишь частично вытесняет воду. Повторить несколько раз и рассчитайте средний измеренный объем.

Затем примените формулу плотности: ρ = м v

3b.Измерение плотности правильной формы твердый объект и расчет

Опять взвешивают блок материала. электронные весы ( 2b ) на диаграмме.

Если материал идеальной формы куб или прямоугольный блок (сплошной кубоид), вы можете точно измерить длину, ширину и высоту и вычислите объем: V = l x b x h .

Если это правильный цилиндр твердой формы вам нужно разработать площадь поверхности конца и умножить ее на длина или высота цилиндра.

Площадь круга = πr ² , где π = pi = 3,142 и r = радиус цилиндра.

Следовательно, объем цилиндра: V = πr ² л

Затем примените формулу плотности: ρ = м v

НАЧАЛО СТРАНИЦЫ и субиндекс этой страницы

3c. Три простых эксперимента по определение плотности жидкости и расчеты

Для измерения плотности жидкости необходимо: взвешивал точно отмеренный объем жидкости.

(i) Измерение плотности жидкости мерным цилиндром (2b ) на схеме

Если вы используете только 10 мл жидкости, вы должны использовать мерный цилиндр на 10 мл, мерный цилиндр на 50 мл будет не быть достаточно точным.

Чистый пустой мерный цилиндр взвешивается на электронных весах (m1).

Заливается исследуемая жидкость до удобного объема v например, 50 см ³ (в мерной емкости 50 мл цилиндр для максимальной точности)

Убедитесь, что нижняя часть жидкости мениск располагается точно на отметке 50 см ³ .

Мерный цилиндр и жидкость затем повторно взвесили (м2).

Разница между весами дает у вас масса m жидкости (m = m2 — m1)

плотность жидкости ρ = м v

Это не очень точный метод , измерительный цилиндр не откалиброван по высоким стандартам.

(ii) Измерение плотности жидкости бюреткой или пипеткой

(оба точнее мерного цилиндра) (2а) и ( 2b ) на диаграмме

Взвесьте подходящую емкость, например коническую. колбу или химический стакан на электронных весах (m1).

Осторожно отмерьте в емкость точно известен объем v исследуемой жидкости.

Можно использовать бюретку (на любой объем от 10 до 50 см ³ ) или пипеткой 25 мл (25 см ³ ).

В любом случае убедитесь, что нижняя часть мениск жидкости располагается точно на отметке калибровки для выбранного объем.

Емкость и жидкость повторно взвешиваются (м2), а разница в весе равна масс m жидкости (m = м2 — m1)

плотность жидкости ρ = м v

Это более точный метод, чем (i) , пипетка или бюретка откалиброваны по более высокому стандарту, чем мерный цилиндр.

НАЧАЛО СТРАНИЦЫ и субиндекс этой страницы

(iii) Измерение относительной плотности жидкость в бутылке с плотностью

Жидкость не должна быть слишком вязкой (слишком липко бегать свободно).

Бутылка плотности — это стеклянная камера с наземный вход шеи.В шею входит точно подогнанный стопор с капиллярная трубка, идущая вниз по его центральной оси — см. диаграммы выше. это объем может составлять всего 10-20 см ³ (10 мл).

Процедура

Вам нужно провести эксперимент при постоянная температура, потому что жидкости расширяются / сжимаются при нагревании / охлаждении, т.е. плотность зависит от температуры.

Схема ( 3a ) Бутыль для определения плотности и пробка должны быть полностью пустыми и высушенными в печь перед использованием — очевидно, необходимо дать остыть в комнате температура при ~ 25 ^o С.

Бутыль плотности и пробка затем взвешиваются на весах, предпочтительно для 0,01 г ( м1 )

Схема (3b) После этого баллон с плотностью полностью заполняется чистой водой и пробка нажата, чтобы удалить лишнюю воду.

С салфеткой из фильтровальной бумаги, любые излишки жидкости на верхней части пробки следует тщательно удалять. удалено.

Вы также должны убедиться, что нет ли пролитой жидкости на внешнюю сторону бутылки, если это так, это должно тоже нужно тщательно стереть.

Другими словами, весь экстерьер бутылки плотности и пробки должны быть сухими .

Также убедитесь, что вы не впитываете любая жидкость из капиллярной трубки пробки.

Схема (3c) Затем заполненная бутылка с водой повторно взвешивается на весах. ( м2, ).

Схема (3d) Затем повторяются шаги с 3a по 3c, и окончательная масса объем наполненной бутылки / пробки ( м3, ).

Результат (фантастика!)

m1 = масса пустой бутылки + пробка = 35,51 г

м2 = масса пустой бутылки + пробка + вода = 50,62 г

м3 = масса пустой бутылки + пробка + жидкость X = 48.42 г

Расчет

Вы можете получить точную плотность чистого вода из таблицы данных в Интернете, например

температура	10 o С	20 или С	30 o С
плотность г / см 3	0. 9997	0,9982	0,9957
плотность кг / м 3	999,7	998,2	995,7

(Примечание: г / см ³ x 1000 = кг / м ³ )

Однако, как вы можете видеть, если предположить плотность воды 1.00 г / см ³ (1000 кг / м ³ ), при 20 ^o C вы вводите только ошибку 0,2%.

(1,00 — 0,998) / 1,00) x 100},

для лаборатории школы / колледжа, это довольно хорошая точность для проведения любого реального эксперимента.

При постоянной температуре и поэтому объем постоянный, расчет производится следующим образом.

м2 — m1 = масса воды = m4 = 50.62 — 35,51 = 15,11 г воды

м3 — m1 = масса жидкости X = m5 = 48,42 — 35,51 = 12,91 г жидкости X

Плотность жидкости ρ _вода = m _вода v _вода , v = m ρ

Следовательно объем бутылки = объем воды = масса воды плотность воды

= 15.11 1,00 = 15,11 см ³

Теперь мы можем рассчитать плотность жидкости X.

Плотность жидкости X ρ _X = m _X v _X = масса жидкости X объем жидкости X

= 12. 91 15,11 = 0,854 г / см ³ (х 1000 = 854 кг / м ³ )

Источник ошибок

Отсутствие гарантии отсутствие превышения жидкость на внешней стороне бутылки плотности или на верхней части пробка.

Отсутствие гарантии того, что бутылка полностью высохла и пуста. перед использованием.

Не обеспечивает соблюдение всех измерений сделано при , такая же зарегистрированная температура .

Опять т его снова намного точнее, чем метод (i) и, вероятно, более точнее, чем метод (ii) — тоже, потому что вы калибруете баллон с плотностью высокий стандарт точности.

Для расчета плотности жидкости нет отличается от расчетов для твердого тела, поэтому я не чувствую необходимости добавлять больше расчетов плотности.

НАЧАЛО СТРАНИЦЫ и субиндекс этой страницы

4. Расчеты с учетом плотности

1 квартал Твердый предмет неправильной формы

Камень весом 27,2 г смещенный на 8,5 см ³ воды (8,5 мл), рассчитайте ее плотность.

плотность твердого тела ρ = m v, р = 27.2 8,5 = 3,2 г / см ³

Однако вам, возможно, придется рассчитать плотность в кг / м ³ а это арифметически немного сложнее!

27,2 г = 27,2 / 1000 = 0,0272 кг и 8,5 см ³ = 8,5 / 10 ⁶ = 8,5 x 10 ^-6 м ³ (1 м ³ = 10 ⁶ см ³ )

ρ = m v, р = 0.0272 (8,5 x 10 ^-6 ) = 0,0272 0,0000085 = 3200 кг / м ³

Полезно знать, что кг / м ³ 1000 х г / см ³ !!! 3,2 х 1000 = 3200 !!!

Q2 Обычный сплошной блок

Железный блок размером 3,0 см. х 5,0 см х 12,0 см и весил 1,420 кг, рассчитать плотность железа.

Объем блока = 3 x 5 x 12 = 180 см ³ , объем = 180/10 ⁶ = 1,8 x 10 ^-4 м ³ (0,00018)

плотность твердого тела ρ = m v, ρ = 1,42 0,00018 = 7889 кг / м ³

3 квартал А Обычный цельный цилиндр из сплава имеет диаметр 3.0 см, длина 12,0 см и массой 750 г.

Рассчитайте плотность в кг / м ³

радиус цилиндра = диаметр / 2 = 3,0 / 2 = 1,5 см,

площадь поперечного сечения = πr ² = 3,142 x 1,5 ² = 7,070 см ²

объем цилиндра = 7,070 x 12,0 = 84,83 см ³ , 84,83 / 10 ⁶ = 8,483 x 10 ^-5 м ³ (вспомните 1 м ³ = 10 ⁶ см ³ )

масса цилиндра = 750/1000 = 0. 750 кг (1 кг = 1000 г)

плотность твердого тела ρ = m v, ρ = 0,750 8,483 x 10 ^-5 = 8841 = 8840 кг / м ³ (3 SF)

4 квартал Куб материала имеет длину стороны 2,5 см.

Если материал имеет плотность 5000 кг / м ³ , какова масса куба в г и кг?

л = 2.5/100 = 0,025 м, поэтому объем = l ³ = 0,025 ³ = 1,5625 x 10 ^-5 м ³

ρ = m v, m = ρ x v = 5000 x 1,56 25 x 10 ^-5 = 0,078 кг (x 1000 = 78 г)

5 квартал При плотности воздуха 1,30 кг / м ³

(a) Рассчитайте массу воздуха в комнате размером 7 м на 6 м на 3 м.

Объем помещения = l x b x h = 7 x 6 x 3 = 126 м ³

ρ = m v, m = ρ x v = 1,3 x 126 = 164 кг (3 SF)

(b) Объясните, что происходит к плотности воздуха в помещении при повышении атмосферного давления.

Если давление увеличивается, в среднем частицы прижимаются друг к другу.

Следовательно, есть больше массы в том же объеме, поэтому плотность увеличивается.

Примечание: (i) Масса воздуха в комнате также увеличится.

(ii) В любом ситуация, когда газ сжимается, плотность газа выросла.

6 квартал Из стали были отлиты длинные прямоугольные прутки длиной 25 метров и сечение 20 см на 30 см.

Если плотность стали 7900 кг / м ³ , какое минимальное количество стержней необходимо для перевозки не менее 230 тонн стали?

V = l x b x h, l = 25 м, b = 20/100 = 0.2 м, h = 30/100 = 0,3 м

В для 1 стержня = 1,5 м ³

ρ = m v, m = ρ x v

масса 1 бара = 7900 x 1,5 = 11850 кг.

230 тонн ≡ 230000 кг (1 метрическая тонна = 1000 кг)

необходимое количество баров = 230000/11850 = 19,4 бара.

Итак, вам понадобится 20 прутков для перевозки минимум 230 тонн стали.

Q7

НАЧАЛО СТРАНИЦЫ и субиндекс этой страницы

5. ПЛОТНОСТЬ и модель частиц — объяснение относительной плотности газов, жидкостей и твердых тел

Плотность материала зависит от характер материала, например воздух, вода, дерево или железо, И физическое состояние материал, в котором расположены частицы.

В закрытой системе, когда вещество меняет состояние, это физическое изменение (НЕ химикат), нет изменения массы (такое же количество частиц), но есть изменение в расположении частиц, которое приводит к изменению плотности .

Мы можем использовать модель частиц материи, чтобы частично объяснить различия в плотности между разными материалами, и в частности разница в плотности между газообразным, жидким и твердым состоянием конкретного вещества.

Когда объясняя разные значения плотности, вы должны учитывать как кинетические энергия частиц и расположение частиц.

Применение модели частиц к различным плотностям состояний материи

ГАЗЫ : Частицы обладают кинетической энергией и могут двигаться. вокруг наугад довольно свободно.

Это позволяет частицам распространяться и заполнять все доступное пространство дает материалу очень низкую плотность по сравнению с жидкостями и твердые тела.

С очень слабыми межмолекулярными силами (НЕ химическими связями) притяжения между частицами возникает нет ограничений для их движения — они не могут объединиться, чтобы образовать жидкость или твердый.

В таком веществе, как воздух, частицы очень широко распространен в атмосфере, что придает воздуху очень низкую плотность.

Плотность воздуха в атмосфере 1,2 кг / м ³ .

Плотность пара = 0.6 кг / м ³ .

Водород и гелий — самые легкие, газы с самой низкой плотностью, ρ (H ₂ ) = 0,10 кг / м ³ , ρ (He) = 0,17 кг / м ³

Двуокись углерода тонет в воздухе, потому что «тяжелее», имеет более высокую плотность, чем воздух, плотность = 1,9 кг / м ³ (воздух — 1,2).

Если вы сжимаете газ, вы заставляете молекулы ближе друг к другу, та же масса в меньшем объеме, поэтому плотность увеличивается.

Если вы нагреете газ, и он может расшириться, частицы будут дальше друг от друга, и плотность уменьшится.

ЖИДКОСТИ : В жидкостях частицы расположены близко друг к другу, обычно давая высокой плотности немного меньше, чем твердое тело, но имеют гораздо большую, чем у плотность газов, но частицы НЕ находятся в фиксированной плотноупакованной упорядоченное состояние как в твердых телах. .

Межмолекулярные силы между жидкими частицами намного больше чем те, которые находятся между газовыми частицами, и достаточно сильны, поэтому они притягиваются близко друг к другу, с достаточной кинетической энергией, чтобы просто оставьте немного свободного места.

В случайное движение создает немного свободного места и в среднем разносится что немного больше, чем в твердых телах, следовательно, их немного ниже плотности, чем твердое тело — вода является очень редким исключением из этого правила.

Вода имеет плотность 1000 кг / м. ³ , более чем в 1600 раз плотнее пара!

Плотность жидкого воздуха 974 кг / м ³ , увидеть это резко контрастирует с газообразным воздухом, который более чем в 800 раз меньше Плотность 1,2 кг / м ³ !

Нефть углеводородное, обычно плотностью 820 кг / м ³ , менее плотный, чем вода, поэтому плавает на Это!

Атомы Меркурия имеют гораздо большую атомную масса, чем водород, кислород или углерод, поэтому жидкая ртуть имеет плотность 13 584 кг / м ³ , что более чем в 13 раз плотнее воды!

Если нагреть жидкость, увеличивая ее температуры частицы приобретают кинетическую энергию и столкновения становятся более частые и энергичные, что позволяет частицам в среднем немного разложить, увеличивая объем жидкости и уменьшая плотность.

Этот эффект используется в жидкости термометры например те, которые содержат капиллярную трубку со ртутью или цветной спирт.

Тепловое расширение пропорционально от температуры, чтобы вы могли разместить откалиброванную линейную шкалу рядом с капиллярная трубка.

ТВЕРДЫЕ : Самые сильные силы межчастичного притяжения возникают в твердых телах, где частицы притягиваются и уплотняются максимально.

Частицы плотно упакованы в упорядоченный массив — придание максимальной плотности.

В малых молекулах — ковалентных соединениях он межмолекулярный. связывание, прочные ковалентные связи в гигантских ковалентных структурах. Металлы имеют сильную химические связи между атомами и аналогичные очень сильные связи между ионами в ионные соединения.

Частицы могут только колеблются вокруг фиксированных положений в конструкции и не имеют достаточного кинетическая энергия для преодоления связывающих сил и освобождения и перемещения создавая немного места, как в жидкости.

Результатом является самая высокая плотность для состояния определенного материала .

Хотя плотности жидкости для конкретного материала чуть меньше, чем твердого тела, как твердое, так и жидкое состояние имеют гораздо большую плотность, чем газообразное или парообразное состояние.

Вообще говоря твердотельный проявляет самую высокую плотность, особенно у металлов.

В очень плотном материале, таком как железо, частицы (атомы железа) не только тяжелые, но и очень близко друг к другу, давая высокая плотность 7870 кг / м ³ .

Из-за особого кристалла структура льда (ρ = 931 кг / м ³ ), твердая вода менее плотная, чем жидкая вода (ρ = 1000 кг / м ³ ), поэтому лед плавает по воде! Очень необычно! В твердом молекулы воды образуют очень открытую кристаллическую структуру, в которой вода молекулы на самом деле в среднем немного дальше друг от друга по сравнению с их компактность в жидкой воде.

При работе с изоляционными материалами, будьте осторожны! их плотность намного ниже, чем у «объемного» твердого тела, потому что очень в них задерживаются газы с низкой плотностью, такие как воздух или углекислый газ, значительно снижая общую плотность исходного твердого материала.

Если нагреть твердое тело, увеличивая его температуры частицы приобретают кинетическую энергию и колебания становятся более энергичный, и это позволяет частицам в среднем немного разлетаться больше (« раздвигая » друг друга), увеличивая твердый объем и уменьшая плотность.

См. химические заметки о химической связи

Плотность также упоминается в Давление и подъем жидкостей, плотность, Зачем объекты плавают / тонут?

НАЧАЛО СТРАНИЦЫ и субиндекс этой страницы

6. Относительная плотность жидкости и твердое тело и любопытный корпус с водой

Прежде чем обсуждать структуру льда, нам нужно посмотреть на поведение аномальной плотности воды.

Левый график — плотность в зависимости от температуры для типичной жидкости :

(1) Повышение температуры твердого тела, увеличение тепловой вибрации, молекулы перемещаются, увеличиваясь немного дальше друг от друга, плотность падает.

(2) Плавление происходит, когда межмолекулярные силы ослабевают и увеличивающаяся свобода движения перемещает молекулы. немного друг от друга, уменьшая плотность.

( 3 ) Повышение температуры увеличивает KE молекул жидкости, более энергичные столкновения, увеличивающиеся с повышением температуры, неуклонно снижает плотность жидкости, поскольку молекулы сталкиваются с каждой другие — немного дальше друг от друга, поскольку межмолекулярные силы еще больше ослабевают.

Все это нормально ожидаемое поведение.

Правый график — плотность в зависимости от температуры для воды :

Вам также необходимо см. схемы структуры льда ниже, а также график выше.

Студентам физики GCSE НЕ ОБЯЗАТЕЛЬНО знать детали водородной связи, упомянутые на ледовых диаграммах.

НО знаю его самый сильный тип межмолекулярная сила, о которой вы должны знать в химии.

Это те же межмолекулярные силы который скрепляет двойную спираль в ДНК и РНК, и частично отвечает за удержание специфической трехмерной формы белка ферменты — вы знаете о водородных связях больше, чем думаете!

(1) Повышение температуры твердого тела, увеличение тепловой вибрации, молекулы движутся, увеличиваясь немного дальше друг от друга, плотность льда падает — нормальное поведение.

(2) Лед тает, но вместо ожидаемого уменьшения плотности вы получаете увеличение по плотности жидкой воды по сравнению со льдом — аномальное поведение .

Это связано с частичным пробоем открытого кристалла. структура льда и молекул жидкости, несмотря на их большую КЭ движения, у них действительно есть свобода сближаться (около 10% меньше объема) и так плотность увеличивается — нужно немного фантазии глядя на ледовые диаграммы — представьте, когда открытый кристалл структура разрушается, молекулы воды действительно могут приблизиться все вместе.

( 3a-b ) От 0 ^o C до 100 ^o C происходит непрерывный разрушение «ледяных» структур в жидкой воде.

ДА! структура льда не разрушается полностью при 0 ^o C по плавлению.

Сгустки молекул воды сохраняются и постепенно становятся разрушается при повышении температуры — повышение КЭ от молекулы.

В то же время происходит нормальное тепловое расширение! От 0 ^o C до 4 ^o C влияние структуры льда пробой перевешивает нормальное тепловое расширение, поэтому вы получаете 2-я аномалия максимальной плотности при 4 ^o C (чуть больше 1.0 г / см ³ или 1000 кг / м ³ ).

( 3b ) Максимальная плотность при 4 ^o C происходит потому, что разрушение ледяных структур в жидкой воде точно уравновешивается эффектом нормального теплового расширения.

( 3c ) От 4 ^до C увеличивается KE молекул и более энергетические столкновения перевешивают распад сгустки молекул воды и нормальное тепловое расширение.

ледовая диаграмма (i)

ледовая диаграмма (ii)

Важный «биологический» следствие г. любопытное поведение плотности воды

Аномальное поведение плотности льда действительно имеет важных последствий для водной флоры и фауны .

Потому что лед образует и плавает на поверхность воды , жизнь может продолжаться как обычно в жидкая вода подо льдом .

Лед действительно дает изоляция от холодной атмосферы, а в более глубоких прудах, реках и озера, большая часть водной жизни может существовать как обычно.

НАЧАЛО СТРАНИЦЫ и субиндекс этой страницы

OCR A gcse 9-1 физика P1.1г Уметь определять плотность. По замерам длины, объема и масса уметь рассчитывать плотность. См. Также расследование Архимед Директор использует банки с эврикой. плотность (кг / м ³ ) = масса (кг) / объем (м ³ ) d = m / v P1. 1e Уметь объяснить различия в плотности между различными состояниями материи с точки зрения расположение атомов и молекул. P1.1f Уметь применять отношения между плотностью, массой и объемом к изменениям, при которых масса сохраняется.Вам следует быть знакомым со структурой материи, сходствами и различиями между твердыми телами, жидкостями и газами. Вы должны иметь простое представление о частице модель и иметь возможность использовать ее для моделирования изменений в поведении частиц во время изменения состояния. Вы должны знать о влиянии температуры на движение расстояние между частицами и понимание того, что энергия может храниться внутри по материалам. P1.2a Уметь описывать, как сохраняется масса, когда вещества плавятся, замерзают, испаряются, конденсируются или сублимируются.Использование данных регистратор для записи изменения состояния и массы при различных температурах. Демонстрация перегонки, чтобы показать, что масса сохраняется во время выпаривания и конденсация. P1.2b Уметь описать, что эти физические изменения различаются от химических изменений, потому что материал восстанавливает свои первоначальные свойства, если изменение отменяется.

IGCSE примечания к редакции физики по измерению плотности модели частиц KS4 физика Научные заметки по измерению плотности модель частиц GCSE Руководство по физике примечания по измерению плотности модели частиц для школы колледжи академии наука физика курс репетиторы изображения картинки диаграммы для измерения плотности частиц модель науки примечания к редакции физики по измерению плотности частиц модели для пересмотр модулей физики примечания по темам физики в помощь понимание модели измерения плотности частиц университет курсы по техническим наукам карьера по физике вакансии в промышленный технический лаборант ученичество технические стажировки по инженерной физике США США 8 класс 9 класс 10 физика AQA физика наука GCSE заметки по измерение плотности модель частиц Edexcel GCSE физика наука примечания по модели измерения плотности частиц для OCR 21 века физика наука OCR GCSE Gateway физика научные заметки на модель измерения плотности частиц WJEC gcse science CCEA / CEA gcse наука O уровень физика заметки об измерении плотности частиц модель

НАЧАЛО СТРАНИЦЫ и субиндекс этой страницы

плотность металла | удельная плотность | плотность материала

	| Медь | Латунь | Люминофор Бронза | Сплав | Нержавеющая Сталь | Алюминий | | Олинский сплав | Бериллиевая медь | Hitachi сталь | обычный сталь | Плотность — это концентрация вещества, измеренная массой на единицу единичный объем. 3
	OFE Медь	99.99Cu Мин. / 0,001 Кислород Макс.	101	0,323	8,941
	OF Медь	99,95 Cu Мин. / 0,001 Кислород Макс.	102	0.323	8,941
	ETP Медь	99,9 Cu Мин. / 0,05 Кислород Макс.	110	0,322	8,913
	Олово / Подшипник Медь	99.9 Cu./0.1 Sn Ном.	14420	0,323	8,941
	ZHC Медь	99,9 Cu. / 0,1 Zr	151	0.323	8,941
	HSM Медь	97,5 Cu / 2,35 Fe / 0,03 P / 0,12 Zn	194	0,322	8,913
	Стрескон Медь	97 Cu / 1. 5 Fe / .1P / .8 Co / .6 Sn	195	0,322	8,913
	Высокий Производительность Cu	98,8 Cu / .8 Fe / .2 P / .1Mg	197	0.321	8,885
	Y-образный вырез M				8,680
		специфический плотность ФОСФОР БРОНЗА
	Ph Bz 5% А	94. 9 Cu / 5 Sn / 0,1 П	510	0,320	8,858
	Ph Bz 4%	95,9 Cu / 4 Sn / 0,1 П	511	0.320	8,858
	Ph Bz 6%	93,9 Cu / 6 Sn / 0,1 П	519	0,320	8,858
	Ph Bz 8 %% C	91. 9 Cu / 8 Sn / 0,1 П	521	0,318	8,802
		специфический плотность OLIN Сплав
		Cu96.2%, Ni3%, Si0,65%, Mg0,15%	C7025	0,319	8,820
			C7027	0,319	8,820
		специфический плотность Hitachi сталь
	Сплав 42	Ni41, Fe59	A42	0. 294	8.150
	Сплав 50	Ni50, Fe50	A50	0,300	8,300
		специфический плотность Нержавеющая сталь
			SUS430	0. 278	7,700
			СУС301	0,286	7,930
			SUS304	0.286	7,930
			SUS420J2	0,280	7,750
			СУС631	0. 286	7,930
			CRS	0,284	7,860
			СК5	0.284	7,850
		специфический плотность АЛЮМИНИЙ
			1100-0	0. 098	2,713
			2014-T6	0,101	2,796
			2024-Т3	0.101	2,796
			2219-Т31	0,103	2,851
			3004-h42	0. 098	2,713
			4043-0	0,097	2,685
			5052-h42	0.097	2,685
			5083-0	0,096	2,657
			5086-h21G	0. 096	2,657
			5456-h21G	0,096	2,657
			6061-T5	0.098	2,713
			6068-T5	0,097	2,685
			7075	0.101	2,796
			356,0-Т6	0,097	2,685
		специфический плотность Бериллий Медь
			К17200	0.302	8,359
			C17300	0,302	8,359
			C17000	0.304	8,415
			C17510	0,319	8,830
			C17500	0.319	8,830
			C17410	0,318	8,802
		Сталь плотность материала
			SPCC	0.284	7,850
		Латунь плотность материала
	Планирующий Металл	95 Cu / 5 Zn	210	0.320	8,858
	Коммерческий Бронза	90 Cu / 10 Zn	220	0,318	8,802
	Красный Латунь	85 Cu / 15 Zn	230	0.316	8,747
	Низкий Латунь	80 Cu / 20 Zn	240	0,313	8,664
	Картридж Латунь	70 Cu / 30 Zn	260	0.308	8,525
	Картридж Латунь	66 Cu / 34 Zn	268	0,306	8,470
		Сплав метрическая плотность
	никель Серебро				8.750
	Олово				7,30
	Свинец				11.34
	Золото				19,30
	Никель				8.80

Мате

ри