Что такое плотность металла: Плотность металлов

alexxlab | 07.08.2018 | 0 | Разное

Содержание

Плотность металлов

Наименование группы
Наименование материала, марка ρ К
ЧИСТЫЕ МЕТАЛЛЫ

Чистые металлы
Алюминий 2,7 0,34
Бериллий 1,84 0,23
Ванадий 6,5-7,1 0,83-0,90
Висмут 9,8 1,24
Вольфрам 19,3 2,45
Галлий 5,91 0,75
Гафний 13,09 1,66
Германий 5,33 0,68
Золото 19,32 2,45
Индий 7,36 0,93
Иридий 22,4 2,84
Кадмий 8,64 1,10
Кобальт 8,9 1,13
Кремний 2,55 0,32
Литий 0,53 0,07
Магний 1,74 0,22
Медь 8,94 1,14
Молибден 10,3 1,31
Марганец 7,2-7,4 0,91-0,94
Натрий 0,97 0,12
Никель 8,9 1,13
Олово 7,3 0,93
Палладий 12,0 1,52
Платина 21,2-21,5 2,69-2,73
Рений 21,0 2,67
Родий 12,48 1,58
Ртуть 13,6 1,73
Рубидий 1,52 0,19
Рутений 12,45 1,58
Свинец 11,37 1,44
Серебро 10,5 1,33
Талий 11,85 1,50
Тантал 16,6 2,11
Теллур 6,25 0,79
Титан 4,5 0,57
Хром 7,14 0,91
Цинк 7,13 0,91
Цирконий 6,53 0,82
СПЛАВЫ ИЗ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ
Алюминиевые сплавы
литейные
АЛ1 2,75 0,35
АЛ2 2,65 0,34
АЛ3 2,70 0,34
АЛ4 2,65 0,34
АЛ5 2,68 0,34
АЛ7 2,80 0,36
АЛ8 2,55 0,32
АЛ9 (АК7ч)
2,66 0,34
АЛ11 (АК7Ц9)
2,94 0,37
АЛ13 (АМг5К)
2,60 0,33
АЛ19 (АМ5)
2,78 0,35
АЛ21 2,83 0,36
АЛ22 (АМг11)
2,50 0,32
АЛ24 (АЦ4Мг)
2,74 0,35
АЛ25 2,72 0,35
Баббиты оловянные и
свинцовые
Б88 7,35 0,93
Б83 7,38 0,94
Б83С 7,40 0,94
БН 9,50 1,21
Б16 9,29 1,18
БС6 10,05 1,29
Бронзы безоловянные,
литейные
БрАмц9-2Л 7,6 0,97
БрАЖ9-4Л 7,6 0,97
БрАМЖ10-4-4Л 7,6 0,97
БрС30 9,4 1,19
Бронзы безоловянные,
обрабатываемые
давлением
БрА5 8,2 1,04
БрА7 7,8 0,99
БрАмц9-2 7,6 0,97
БрАЖ9-4 7,6 0,97
БрАЖМц10-3-1,5 7,5 0,95
БрАЖН10-4-4
7,5
0,95
БрБ2 8,2 1,04
БрБНТ1,7 8,2 1,04
БрБНТ1,9 8,2 1,04
БрКМц3-1 8,4 1,07
БрКН1-3 8,6 1,09
БрМц5 8,6 1,09
Бронзы оловянные
деформируемые
БрОФ8-0,3 8,6 1,09
БрОФ7-0,2 8,6 1,09
БрОФ6,5-0,4 8,7 1,11
БрОФ6,5-0,15 8,8 1,12
БрОФ4-0,25 8,9 1,13
БрОЦ4-3 8,8 1,12
БрОЦС4-4-2,5 8,9 1,13
БрОЦС4-4-4 9,1 1,16
Бронзы оловянные
литейные
БрО3Ц7С5Н1 8,84 1,12
БрО3Ц12С5 8,69 1,10
БрО5Ц5С5 8,84 1,12
БрО4Ц4С17 9,0 1,14
БрО4Ц7С5 8,70 1,10
Бронзы бериллиевые БрБ2 8,2 1,04
БрБНТ1,9 8,2 1,04
БрБНТ1,7 8,2 1,04
Медно-
цинковые сплавы
(латуни)
литейные
ЛЦ16К4 8,3 1,05
ЛЦ14К3С3 8,6 1,09
ЛЦ23А6Ж3Мц2 8,5 1,08
ЛЦ30А3 8,5 1,08
ЛЦ38Мц2С2 8,5 1,08
ЛЦ40С 8,5 1,08
ЛС40д 8,5 1,08
ЛЦ37Мц2С2К
8,5 1,08
ЛЦ40Мц3Ж
8,5 1,08
Медно-
цинковые сплавы
(латуни),
обрабатываемые
давлением
Л96 8,85 1,12
Л90 8,78 1,12
Л85 8,75 1,11
Л80 8,66 1,10
Л70 8,61 1,09
Л68 8,60 1,09
Л63 8,44 1,07
Л60 8,40 1,07
ЛА77-2 8,60 1,09
ЛАЖ60-1-1 8,20 1,04
ЛАН59-3-2 8,40 1,07
ЛЖМц59-1-1 8,50 1,08
ЛН65-5 8,60 1,09
ЛМц58-2 8,40 1,07
ЛМцА57-3-1 8,10 1,03
Латунные прутки
прессованные и
тянутые
Л60, Л63 8,40 1,07
ЛС59-1 8,45 1,07
ЛЖС58-1-1 8,45 1,07
ЛС63-3, ЛМц58-2 8,50 1,08
ЛЖМц59-1-1 8,50 1,08
ЛАЖ60-1-1 8,20 1,04
Магниевые сплавы
литейные
Мл3 1,78 0,23
Мл4 1,83 0,23
Мл5 1,81
0,23
Мл6 1,76 0,22
Мл10 1,78 0,23
Мл11 1,80 0,23
Мл12 1,81 0,23
Магниевые сплавы
деформируемые
МА1 1,76 0,22
МА2 1,78 0,23
МА2-1 1,79 0,23
МА5 1,82 0,23
МА8 1,78 0,23
МА14 1,80 0,23
Медно-никелевые
сплавы,
обрабатываемые
давлением
Копель МНМц43-0,5 8,9 1,13
Константан МНМц40-1,5 8,9 1,13
Мельхиор МнЖМц30-1-1 8,9 1,13
Сплав МНЖ5-1 8,7 1,11
Мельхиор МН19 8,9 1,13
Сплав ТБ МН16 9,02 1,15
Нейзильбер МНЦ15-20 8,7 1,11
Куниаль А МНА13-3 8,5 1,08
Куниаль Б МНА6-1,5 8,7 1,11
Манганин МНМц3-12 8,4 1,07
Никелевые сплавы НК 0,2 8,9 1,13
НМц2,5 8,9 1,13
НМц5 8,8 1,12
Алюмель НМцАК2-2-1 8,5 1,08
Хромель Т НХ9,5 8,7 1,11
Монель НМЖМц28-2,5-1,5 8,8 1,12
Цинковые сплавы
антифрикционные
ЦАМ 9-1,5Л 6,2 0,79
ЦАМ 9-1,5 6,2 0,79
ЦАМ 10-5Л 6,3 0,80
ЦАМ 10-5 6,3 0,80
СТАЛЬ, СТРУЖКА, ЧУГУН
Нержавеющая
сталь
04Х18Н10 7,90 1,00
08Х13 7,70 0,98
08Х17Т 7,70 0,98
08Х20Н14С2 7,70 0,98
08Х18Н10 7,90 1,00
08Х18Н10Т 7,90 1,00
08Х18Н12Т 7,95 1,01
08Х17Н15М3Т 8,10 1,03
08Х22Н6Т 7,60 0,97
08Х18Н12Б 7,90 1,00
10Х17Н13М2Т 8,00 1,02
10Х23Н18 7,95 1,01
12Х13 7,70 0,98
12Х17 7,70 0,98
12Х18Н10Т 7,90 1,01
12Х18Н12Т 7,90 1,00
12Х18Н9 7,90 1,00
15Х25Т 7,60 0,97
Сталь конструкционная
Сталь конструкционная 7,85 1,0
Стальное литье
Стальное литьё 7,80 0,99
Сталь быстрорежущая с содержанием вольфрама, % 5 8,10 1,03
10 8,35 1,06
15 8,60 1,09
18 8,90 1,13
Стружка (т/м3) алюминиевая мелкая дроблёная 0,70
стальная (мелкий вьюн) 0,55
стальная (крупный вьюн) 0,25
чугунная 2,00
Чугун серый 7,0-7,2 0,89-0,91
ковкий и высокопрочный 7,2-7,4 0,91-0,94
антифрикционный 7,4-7,6 0,94-0,97

Плотность металлов

Плотность металлов.

 

 

Таблица плотности металлов:

Плотность – скалярная физическая величина, определяемая как отношение массы тела к занимаемому этим телом объёму.

Для обозначения плотности обычно используется греческая буква ρ.

ρ = m / V , где m – масса тела, V – его объём.

В таблице плотность металлов приведена при нормальных условиях (согласно ИЮПАК), т.е. при  0 °C и давлении 105 (100 000) Па. Для ртути плотность приведена при 20 °C.

Для сведения: 101 325 Па = 1 атм = 760 мм рт. ст.

Необходимо иметь в виду, что плотность металлов может изменяться в зависимости от условий окружающей среды (температуры и давления). Точное значение плотности металлов в зависимости от условий окружающей среды (температуры и давления) необходимо смотреть в справочниках.

МеталлыПлотность металлов, г/см3Плотность металлов, кг/м3
Актиний10,0710070
Алюминий2,69892698,9
Америций13,6713670
Барий3,53500
Бериллий1,8481848
Ванадий6,116110
Висмут9,799790
Вольфрам19,2519250
Галлий5,915910
Германий5,3235323
Железо7,8747874
Золото19,319300
Индий7,317310
Иридий22,6522650
Иттрий4,474470
Кадмий8,658650
Калий0,856856
Кальций1,551550
Кобальт8,98900
Лантан6,162 – 6,186162 – 6180
Латунь8,5 – 8,78500 – 8700
Литий0,534534
Магний1,7381738
Марганец7,217210
Медь8,928920
Молибден10,2210220
Натрий0,971971
Никель8,9028902
Ниобий8,578570
Олово белое7,2657300
Олово серое5,7695850
Осмий22,58722587
Палладий12,0212020
Платина21,0921090
Радий5,55500
Рений21,0221020
Родий12,4112410
Ртуть13,546*13546*
Рубидий1,5321532
Рутений12,4112410
Свинец11,341511341,5
Серебро10,510500
Скандий2,992990
Сталь7,64 – 8,87640 – 8800
Стронций2,542540
Сурьма6,6916691
Таллий11,84911849
Тантал16,6516650
Теллур6,246240
Титан4,544540
Уран19,0519050
Хром7,197190
Цезий1,8731873
Цинк7,1337133
Цирконий6,5066506
Чугун6,8 – 7,26800 – 7200

* – при 20 оС.

 

Источник: https://ru.wikipedia.org

 

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

 

карта сайта

 

Коэффициент востребованности 442

Плотность металлов и сплавов: таблица плотности при температуре 0

В таблице представлена плотность металлов и сплавов, а также коэффициент К отношения их плотности к плотности стали. Плотность металлов и сплавов в таблице указана в размерности г/см3 для интервала температуры от 0 до 50°С.

Дана плотность металлов, таких как: бериллий Be, ванадий V, висмут Bi, вольфрам W, галлий Ga, гафний Hf, германий Ge, золото Au, индий In, кадмий Cd, кобальт Co, литий Li, марганец Mn, магний Mg, медь Cu, молибден Mo, натрий Na, никель Ni, олово Sn, палладий Pd, платина Pt, рений Re, родий Rh, ртуть Hg, рубидий Rb, рутений Ru, свинец Pb, серебро Ag, стронций Sr, сурьма Sb, таллий Tl, тантал Ta, теллур Te, титан Ti, хром Cr, цинк Zn, цирконий Zr.

Плотность алюминиевых сплавов и металлической стружки: алюминиевые сплавы: АЛ1, АЛ2, АЛ3, АЛ4, АЛ5, АЛ7, АЛ8, АЛ9, АЛ11, АЛ13, АЛ21, АЛ22, АЛ24, АЛ25. Насыпная плотность стружки: стружка алюминиевая мелкая дробленая, стальная мелкая, стальная крупная, чугунная. Примечание: плотность стружки в таблице дана в размерности т/м3.

Плотность сплавов магния и меди: магниевые сплавы деформируемые: МА1, МА2, МА2-1, МА8, МА14; магниевые сплавы литейные: МЛ3, МЛ4, МЛ6, МЛ10, МЛ11, МЛ12; медно-цинковые сплавы (латуни) литейные: ЛЦ16К4, ЛЦ23А6Ж3Мц2, ЛЦ30А3, ЛЦ38Мц2С2, ЛЦ40Сд, ЛЦ40С, ЛЦ40 Мц3Ж, ЛЦ25С2; медно-цинковые сплавы, обрабатываемые давлением: Л96, Л90, Л85, Л80, Л70, Л68, Л63, Л60, ЛА77-2, ЛАЖ60-1-1, ЛАН59-3-2, ЛЖМц59-1-1, ЛН65-5, ЛМ-58-2, ЛМ-А57-3-1.

Плотность бронзы различных марок: бронзы безоловянные, обрабатываемые давлением: БрА5, 7, БрАМц9-2, БрАЖ9-4, БрАЖМц10-3-1,5, БрАЖН10-4-4, БрКМц3,1, БрКН1-3, БрМц5; бронзы бериллиевые: БрБ2, БрБНТ1,9, БрБНТ1,7; бронзы оловянные деформируемые: Бр0Ф8,0-0,3, Бр0Ф7-0,2, Бр0Ф6,5-0,4, Бр0Ф6,5-0,15, Бр0Ф4-0,25, Бр0Ц4-3, Бр0ЦС4-4-2,5, Бр0ЦС4-4-4; бронзы оловянные литейные: Бр03Ц12С5, Бр03Ц7С5Н1, Бр05Ц5С5; бронзы безоловянные литейные: БрА9Мц2Л, БрА9Ж3Л, БрА10Ж4Н4Л, БрС30.

Плотность сплавов никеля и цинка: никелевые и медно-никелевые сплавы, обрабатываемые давлением: НК0,2, НМц2,5, НМц5, НМцАК2-2-1, НХ9,5, МНМц43-0,5, НМЦ-40-1,5, МНЖМц30-1-1, МНЖ5-1, МН19, 16, МНЦ15-20, МНА 13-3, МНА6-1,5, МНМц3-12; цинковые сплавы антифрикционные: ЦАМ9-1,5Л, ЦАМ9-1,5, ЦАМ10-5Л, ЦАМ10-5.

Плотность стали, чугуна и баббитов: сталь конструкционная, стальное литье, сталь быстрорежущая с содержанием вольфрама 5…18%; чугун антифрикционный, ковкий и высокопрочный, чугун серый; баббиты оловянные и свинцовые: Б88, 83, 83С, Б16, БН, БС6.

Приведем показательные примеры плотности различных металлов и сплавов. По данным таблицы видно, что наименьшую плотность имеет металл литий, он считается самым легким металлом, плотность которого даже меньше плотности воды — плотность этого металла равна 0,53 г/см3 или 530 кг/м3. А у какого металла наибольшая плотность? Металл, обладающий наибольшей плотностью — это осмий. Плотность этого редкого металла равна 22,59 г/см3 или 22590 кг/м3.

Следует также отметить достаточно высокую плотность драгоценных металлов. Например, плотность таких тяжелых металлов, как платина и золото, соответственно равна 21,5 и 19,3 г/см3. Дополнительная информация по плотности и температуре плавления металлов представлена в этой таблице.

Сплавы также обладают широким диапазоном значений плотности. К легким сплавам относятся магниевые сплавы и сплавы алюминия. Плотность алюминиевых сплавов выше. К сплавам с высокой плотностью можно отнести медные сплавы такие, как латуни и бронзы, а также баббиты.

Источник:
Цветные металлы и сплавы. Справочник. Издательство «Вента-2». НН., 2001 — 279 с.

Плотность и удельный вес металлов и их сплавов

Во всех сферах человеческой деятельности применяются изделия из металлов. Металлы в научном смысле представляют собой простые вещества, обладающие специфическими свойствами (металлическим блеском, ковкостью, высокой электропроводностью). В быту и на производстве часто используют их сплавы с другими элементами. Эти затвердевшие расплавы также обычно называют металлами.

Определение и использование плотности

Обозначение плотностиУскорение свободного падения на планетахКак известно, чтобы найти плотность вещества, его массу делят на объем. Плотность является физико-химической характеристикой вещества. Она постоянна. Материалы для промышленного производства должны соответствовать этому показателю. Для её обозначения принято использовать греческую букву ρ.

Плотность железа равна 7874 кг/м³, никеля — 8910 кг/м³, хрома — 7190 кг/м³, вольфрама — 19250 кг/м³. Конечно, это относится к твёрдым сплавам. В расплавленном состоянии веществам присущи другие характеристики.

В природе лишь некоторые металлы присутствуют в большом количестве. Удельный вес железа в земной коре 4,6%, алюминия — 8,9%, магния — 2,1%, титана — 0,63%. Металлы незаменимы в большинстве сфер человеческой деятельности. Их производство растёт год от года. Для удобства металлы разделены на группы.

Железо и его сплавы

Определение массы трубыЧёрными металлами принято называть стали и чугуны разных марок. Сплав железа и углерода считается сталью, если железа не менее 45%, а содержание углерода 0,1%—2,14%. Чугуны, соответственно, углерода содержат больше.

Для получения необходимых свойств сталям и сплавам их легируют (присаживают при переплаве легирующие добавки). Таким образом плавят заданные марки. Все марки металла строго соответствуют определённым техническим условиям. Свойства каждой марки регламентированы государственными стандартами.

В зависимости от состава плотность стали варьируется в диапазоне 7,6—8,8 (г/см³) в СГС или 7600—8800 (кг/м³) в СИ (это видно из таблицы 1). Конечно, сталь имеет сложную структуру, это не смесь различных веществ. Однако присутствие этих веществ и их соединений изменяют свойства, в частности, плотность. Поэтому самыми большими плотностями обладают быстрорежущие стали с высоким содержанием вольфрама.

Цветные металлы и их сплавы

Изделия из бронзы, латуни, меди, алюминия широко применяются на производстве:

  • Определение массы цилиндраОбычно бронзы это сплавы меди с оловом, алюминием, свинцом и бериллием. Однако в бронзовом веке, когда удельный вес бронзы в общей массе металлических изделий составлял почти 100%, это были сплавы медь — мышьяк.
  • Сплавы на основе цинка — латуни. В латуни может присутствовать олово, но его количество меньше, чем цинка. Чтобы получить сыпучую стружку, иногда добавляют свинец. Кроме ювелирных сплавов латуни и бронзы, они нужны для деталей машин и морских судов, скобяных изделий, пружин. Некоторые сорта применяют в авиации и ракетостроении.
  • Дюралюминий (дюраль) — сплав алюминия с медью (меди 4,4%) — это высокопрочный сплав. Главным образом применяется в авиации.
  • Титан по прочности превосходит многие марки стали. Одновременно он вдвое легче. Эти качества сделали его незаменимым в большинстве отраслей промышленности. А также он широко применяется в медицине (протезировании). Удельный вес титана в производстве летательных аппаратов достигает 70% от всего выплавляемого в мире. Около 15% титана идёт для химического машиностроения.
  • Серебро и золото — первые металлы, с которыми познакомился человек. За всю историю существования человечества эти металлы, по большей части, шли на ювелирные изделия. И в настоящее время тенденция сохраняется.
  • Вольфрам из-за высокой тугоплавкости незаменим в приборостроении. Большая плотность позволяет применять его, как защиту от радиации.
  • Никель и хром образуют нихром — жаропрочный пластичный сплав, очень долговечный и надёжный.

Плотности прочих металловРазличные марки сталей и чугунов, бронз и других металлов имеют разный химический состав и разную плотность. Плотности всех востребованных материалов измерены и систематизированы. Таблицы, содержащие эти данные доступны пользователям. С их помощью можно легко найти массу изделия заданной формы.

Определение массы изделия

Все современные справочные материалы, ГОСТ и технические условия предприятий скорректированы в соответствии с международной классификацией.

Пользуясь справочными таблицами плотностей различных материалов, легко определить их массу. Это особенно актуально, когда предметы тяжёлые или отсутствуют соответствующие весы. Для этого требуется знать их геометрические параметры. Чаще всего узнать требуется массу предмета в форме цилиндра, трубы или параллелепипеда:

  1. Расчёт массы параллельлепипедаМеталлические прутки имеют форму цилиндра. Зная диаметр и длину, легко узнать массу. Масса равна плотности, умноженной на объём. Находим объём предмета. Он получается умножением площади сечения на длину. Площадь круга, зная диаметр, определить несложно. Диаметр в квадрате умножается на 3,14 (число пи), делится на 4.
  2. Массу трубы получаем аналогично. При нахождении площади берём разницу между внешним и внутренним диаметром сечения.
  3. Чтобы определить массу листа, блюма, сляба или прутка прямоугольного сечения, определяем объём, перемножая длину, высоту и толщину. Умножаем на плотность из справочника.

При таких вычислениях всегда допускается маленькая погрешность, ведь формы не идеальны. На практике ей можно пренебречь. Производители металлоизделий разработали специальные калькуляторы вычисления массы для пользователей. Достаточно ввести уникальные размеры в соответствующие окна и получить результат.

Что такое удельный вес

Плотность различных марок сталейУдельным весом называют плотность, умноженную на ускорение свободного падения (силу тяжести) или отношение веса тела к его объёму. Путать его с плотностью недопустимо. Однако часто это происходит из-за смешения понятий массы и веса. Вес тела, а следовательно и удельный вес, изменяется в зависимости от силы тяжести. Он не является постоянной величиной. В зависимости от места, где находится предмет, он имеет разные значения. Эта физическая величина будет разной даже в разных точках Земли. Ускорение свободного падения на экваторе больше, чем на полюсах. Масса и плотность постоянны.

К примеру, можно вычислить удельный вес серебра. На Земле эта величина будет составлять 10500 кг/м³ (плотность чистого металла). Умножив на 9,81м/с2 (сила тяжести), можно получить 103005 Н/м³. А на Луне 10500 кг/м³ умножается на 1,62м/с2 (сила тяжести на Луне). Результат уже другой — 17,01Н/м³. В кабине корабля, вращающегося вокруг Земли — невесомость, ускорение равно нулю. Следовательно, и вес любого материала здесь ноль.

Все значения будут разными. Самое большое значение будет в первом случае, потому что на Земле ускорение свободного падения имеет самое большое значение. В невесомости вещь не весит ничего. Плотность одного и того же материала в любом месте будет одинаковой. Она является константой.

Для того, чтобы составить таблицы удельного веса металлов на различных планетах (или в других условиях), необходимо знать ускорение свободного падения и плотность.

Перевозки изделий из металлов

Плотность цветных металлов и их сплавовВ системе грузоперевозок задействовано такое понятие, как «объёмный вес». Если масса предмета в одном кубическом метре 167 кг, то такой вес считается физическим, а если меньше — объёмным. Например, масса куба стали углеродистой — 7750 кг. Другими словами, объёмный вес стали 7750 кг. Эти расчёты нужны, чтобы определить, какой объем займёт перевозимый груз.

Однако в зависимости от того, какие металлические изделия перевозятся, объем будет меняться. Предположим, что есть несколько различных метизов одной и той же марки стали. По идее, они обладают одинаковой плотностью. Однако слитки, крупносортные изделия и бунты проволоки обладают различным объёмом, а следовательно, при их перевозке займут больше или меньше места на транспорте. Таким образом, они обладают разным объёмным весом. При любых условиях кубометр стали больше 167 кг, следовательно, его не назовёшь объёмным.

Таблица плотности металлов и сплавов

Наименование группы Наименование материала, марка ρ К
ЧИСТЫЕ МЕТАЛЛЫ
Чистые металлы Алюминий 2,7 0,34
Бериллий 1,84 0,23
Ванадий 6,5-7,1 0,83-0,90
Висмут 9,8 1,24
Вольфрам 19,3 2,45
Галлий 5,91 0,75
Гафний 13,09 1,66
Германий 5,33 0,68
Золото 19,32 2,45
Индий 7,36 0,93
Иридий 22,4 2,84
Кадмий 8,64 1,10
Кобальт 8,9 1,13
Кремний 2,55 0,32
Литий 0,53 0,07
Магний 1,74 0,22
Медь 8,94 1,14
Молибден 10,3 1,31
Марганец 7,2-7,4 0,91-0,94
Натрий 0,97 0,12
Никель 8,9 1,13
Олово 7,3 0,93
Палладий 12,0 1,52
Платина 21,2-21,5 2,69-2,73
Рений 21,0 2,67
Родий 12,48 1,58
Ртуть 13,6 1,73
Рубидий 1,52 0,19
Рутений 12,45 1,58
Свинец 11,37 1,44
Серебро 10,5 1,33
Талий 11,85 1,50
Тантал 16,6 2,11
Теллур 6,25 0,79
Титан 4,5 0,57
Хром 7,14 0,91
Цинк 7,13 0,91
Цирконий 6,53 0,82
СПЛАВЫ ИЗ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ
Алюминиевые сплавы литейные АЛ1 2,75 0,35
АЛ2 2,65 0,34
АЛ3 2,70 0,34
АЛ4 2,65 0,34
АЛ5 2,68 0,34
АЛ7 2,80 0,36
АЛ8 2,55 0,32
АЛ9 (АК7ч) 2,66 0,34
АЛ11 (АК7Ц9) 2,94 0,37
АЛ13 (АМг5К) 2,60 0,33
АЛ19 (АМ5) 2,78 0,35
АЛ21 2,83 0,36
АЛ22 (АМг11) 2,50 0,32
АЛ24 (АЦ4Мг) 2,74 0,35
АЛ25 2,72 0,35
Баббиты оловянные и свинцовые Б88 7,35 0,93
Б83 7,38 0,94
Б83С 7,40 0,94
БН 9,50 1,21
Б16 9,29 1,18
БС6 10,05 1,29
Бронзы безоловянные, литейные БрАмц9-2Л 7,6 0,97
БрАЖ9-4Л 7,6 0,97
БрАМЖ10-4-4Л 7,6 0,97
БрС30 9,4 1,19
Бронзы безоловянные, обрабатываемые давлением БрА5 8,2 1,04
БрА7 7,8 0,99
БрАмц9-2 7,6 0,97
БрАЖ9-4 7,6 0,97
БрАЖМц10-3-1,5 7,5 0,95
БрАЖН10-4-4 7,5 0,95
БрБ2 8,2 1,04
БрБНТ1,7 8,2 1,04
БрБНТ1,9 8,2 1,04
БрКМц3-1 8,4 1,07
БрКН1-3 8,6 1,09
БрМц5 8,6 1,09
Бронзы оловянные деформируемые БрОФ8-0,3 8,6 1,09
БрОФ7-0,2 8,6 1,09
БрОФ6,5-0,4 8,7 1,11
БрОФ6,5-0,15 8,8 1,12
БрОФ4-0,25 8,9 1,13
БрОЦ4-3 8,8 1,12
БрОЦС4-4-2,5 8,9 1,13
БрОЦС4-4-4 9,1 1,16
Бронзы оловянные литейные БрО3Ц7С5Н1 8,84 1,12
БрО3Ц12С5 8,69 1,10
БрО5Ц5С5 8,84 1,12
БрО4Ц4С17 9,0 1,14
БрО4Ц7С5 8,70 1,10
Бронзы бериллиевые БрБ2 8,2 1,04
БрБНТ1,9 8,2 1,04
БрБНТ1,7 8,2 1,04
Медно- цинковые сплавы (латуни) литейные ЛЦ16К4 8,3 1,05
ЛЦ14К3С3 8,6 1,09
ЛЦ23А6Ж3Мц2 8,5 1,08
ЛЦ30А3 8,5 1,08
ЛЦ38Мц2С2 8,5 1,08
ЛЦ40С 8,5 1,08
ЛС40д 8,5 1,08
ЛЦ37Мц2С2К 8,5 1,08
ЛЦ40Мц3Ж 8,5 1,08
Медно- цинковые сплавы (латуни), обрабатываемые давлением Л96 8,85 1,12
Л90 8,78 1,12
Л85 8,75 1,11
Л80 8,66 1,10
Л70 8,61 1,09
Л68 8,60 1,09
Л63 8,44 1,07
Л60 8,40 1,07
ЛА77-2 8,60 1,09
ЛАЖ60-1-1 8,20 1,04
ЛАН59-3-2 8,40 1,07
ЛЖМц59-1-1 8,50 1,08
ЛН65-5 8,60 1,09
ЛМц58-2 8,40 1,07
ЛМцА57-3-1 8,10 1,03
Латунные прутки прессованные и тянутые Л60, Л63 8,40 1,07
ЛС59-1 8,45 1,07
ЛЖС58-1-1 8,45 1,07
ЛС63-3, ЛМц58-2 8,50 1,08
ЛЖМц59-1-1 8,50 1,08
ЛАЖ60-1-1 8,20 1,04
Магниевые сплавы литейные Мл3 1,78 0,23
Мл4 1,83 0,23
Мл5 1,81 0,23
Мл6 1,76 0,22
Мл10 1,78 0,23
Мл11 1,80 0,23
Мл12 1,81 0,23
Магниевые сплавы деформируемые МА1 1,76 0,22
МА2 1,78 0,23
МА2-1 1,79 0,23
МА5 1,82 0,23
МА8 1,78 0,23
МА14 1,80 0,23
Медно-никелевые сплавы, обрабатываемые давлением Копель МНМц43-0,5 8,9 1,13
Константан МНМц40-1,5 8,9 1,13
Мельхиор МнЖМц30-1-1 8,9 1,13
Сплав МНЖ5-1 8,7 1,11
Мельхиор МН19 8,9 1,13
Сплав ТБ МН16 9,02 1,15
Нейзильбер МНЦ15-20 8,7 1,11
Куниаль А МНА13-3 8,5 1,08
Куниаль Б МНА6-1,5 8,7 1,11
Манганин МНМц3-12 8,4 1,07
Никелевые сплавы НК 0,2 8,9 1,13
НМц2,5 8,9 1,13
НМц5 8,8 1,12
Алюмель НМцАК2-2-1 8,5 1,08
Хромель Т НХ9,5 8,7 1,11
Монель НМЖМц28-2,5-1,5 8,8 1,12
Цинковые сплавы антифрикционные ЦАМ 9-1,5Л 6,2 0,79
ЦАМ 9-1,5 6,2 0,79
ЦАМ 10-5Л 6,3 0,80
ЦАМ 10-5 6,3 0,80
СТАЛЬ, СТРУЖКА, ЧУГУН
Нержавеющая сталь 04Х18Н10 7,90 1,00
08Х13 7,70 0,98
08Х17Т 7,70 0,98
08Х20Н14С2 7,70 0,98
08Х18Н10 7,90 1,00
08Х18Н10Т 7,90 1,00
08Х18Н12Т 7,95 1,01
08Х17Н15М3Т 8,10 1,03
08Х22Н6Т 7,60 0,97
08Х18Н12Б 7,90 1,00
10Х17Н13М2Т 8,00 1,02
10Х23Н18 7,95 1,01
12Х13 7,70 0,98
12Х17 7,70 0,98
12Х18Н10Т 7,90 1,01
12Х18Н12Т 7,90 1,00
12Х18Н9 7,90 1,00
15Х25Т 7,60 0,97
Сталь конструкционная Сталь конструкционная 7,85 1,0
Стальное литье Стальное литьё 7,80 0,99
Сталь быстрорежущая с содержанием вольфрама, % 5 8,10 1,03
10 8,35 1,06
15 8,60 1,09
18 8,90 1,13
Стружка (т/м3) алюминиевая мелкая дроблёная 0,70
стальная (мелкий вьюн) 0,55
стальная (крупный вьюн) 0,25
чугунная 2,00
Чугун серый 7,0-7,2 0,89-0,91
ковкий и высокопрочный 7,2-7,4 0,91-0,94
антифрикционный 7,4-7,6 0,94-0,97

Плотность металлов

Фторопласты.
Ф-4 ГОСТ 10007-80 Е2100
Фторопласт - 1 ГОСТ 13744-871400
Фторопласт - 2 ГОСТ 13744-871700
Фторопласт - 3 ГОСТ 13744-872710
Фторопласт - 4Д ГОСТ 14906-772150
Термопласты
Дакрил-2М ТУ 2216-265-057 57 593-20001190
Полиметилметакрилат ЛПТ ТУ 6-05-952-741180
Полиметилметакрилат суспензионный ЛСОМ ОСТ 6-01-67-721190
Винипласт УВ-10 ТУ 6-01-737-721450
Поливинилхлоридный пластикат ГОСТ 5960-721400
Полиамид ПА6 блочный Б ТУ 6-05-988-871150
Полиамид ПА66 литьевой ОСТ 6-06-369-741140
Капролон В ТУ 6-05-9881150
Капролон ТУ 6-06-309-701130
Поликарбонат1200
Полипропилен ГОСТ 26996-86900
Полиэтилен СД960
Лавсан литьевой ТУ 6-05-830-761320
Лавсан ЛС-1 ТУ 6-05-830-761530
Стиролпласт АБС 0809Т ТУ 2214-019-002 03521-961050
Полистирол блочный ГОСТ 20282-861050
Сополимер стирола МСН ГОСТ 12271-761060
Полистирол ударопрочный УПС-0505 ГОСТ 28250-891060
Стеклопластик ВПС-81900
Стеклотекстолит конструкционный КАСТ-В ГОСТ 10292-741850
Винилискожа-НТ ГОСТ 10438-781440
Резина 6Ж ТУ 38-005-1166-981050
Резина ВР-10 ТР 18-9621800
Стекло листовое ГОСТ 111-20012500
Стекло органическое техническое ТОСН ГОСТ 17622-721180

Плотность металлов | Мир сварки

 Плотность металлов

Плотность – скалярная физическая величина, определяемая для однородного вещества массой его единичного объёма. Для неоднородного вещества плотность в определённой точке вычисляется как предел отношения массы тела (m) к его объёму (V), когда объём стягивается к этой точке.

Плотность измеряется в кг/м3 в системе СИ и в г/см3 в системе СГС.

МатериалТемпература, °СПлотность, кг/м3
Актиний 10700
Алюминий жидкий6592382
Алюминий твердый202700
Америций 13670
Баббит (Б-83) 7380
Баббит нитрокальциевый 10500
Барий203780
Бериллий201840
Бронза 8700-8900
Бронза (порошок) 2600
Бронза алюминиевая 7700
Бронза оловянистая 8700
Бронза фосфористая 8800
Ванадий205960
Висмут электролитический209747
Вольфрам2018600-19100
Гадолиний205910
Галлий326093
Гафний2013300
Германий205460
Глет (окись свинца) 9300
Гольмий 8800
Диспрозий 8536
Дюралюминий 2600–2800
Европий203217
Железо207870
Железный блеск (окись железа) 5250
Золото2019320
Индий207280
Иридий2022420
Иттербий205500
Иттрий203800
Кадмий208648
Калий20862
Калий жидкий62,1830
Калий твердый62,1851
Кальций291550
Кобальт208710
Константан 8880
Кремний аморфный152350
Кремний кристаллический202420
Кюрий 13000
Лантан6150
Латунь 8400-8700
Литий20534
Лютеций 9850
Магний201741
Манганин 8500
Марганец207420
Медь вальцованная 8800-8950
Медь жидкая 8217
Медь литая 8300-8400
Медь твердая208930
Медь электролитическая 8880-8930
Мельхиор 8400
Молибден209010
Натрий жидкий97,6928
Натрий твердый97,6951
Натрий твердый20971
Натрий твердый-1881006
Нейзильбер 8500
Неодим206960
Нептуний 20000
Никелин 8770
Никель208600-8900
Ниобий158400
Олово белое207290
Олово жидкое2266990
Олово серое205800
Олово твердое2267184
Осмий2022500
Палладий2012160
Пермаллой 8600
Пермендур 8200-8300
Платина2021370
Плутоний 19816
Победит 14000
Полоний 9300
Празеодим206475
Прометий 7260
Протактиний 15400
Радий 5500
Рений2020530
Родий2012440
Ртуть013596
Ртуть жидкая2013546
Ртуть жидкая-38,813690
Ртуть твердая-38,814193
Ртуть твердая-18814383
Рубидий201532
Рутений2012060
Самарий207800
Свинец жидкий32511005
Свинец жидкий40010597
Свинец жидкий85010078
Свинец вальцованный 11940
Свинец литой 11340
Свинец твердый2011342
Свинец твердый32511005
Серебро 10500
Серебро жидкое9510
Серебро литое2010420-10590
Силумин 2500-2600
Скандий202500
Сплав Вуда 9720
Сталь 7700-7900
Стронций202540
Супермаллой 8870
Сурьма206618
Сурьма аморфная206220
Таллий2011860
Тантал2016600
Тербий204350
Технеций 11500
Титан184500
Томпак 8800
Торий2011100-11300
Тулий 9330
Уран1318700
Хром207100
Цезий201873
Церий206900
Цинк вальцованный 6950-7150
Цинк жидкий6480
Цинк литой 6860
Цинк твердый206920
Цирконий206440
Чугун белый 7000-7800
Чугун серый 6600-7800
Электрон 1800-1830
Эрбий204770

 Литература

  1. Методы расчета процессов и аппаратов химической технологии / П.Г. Романков, В.Ф. Фролов, О.М. Флисюк. – СПб.: ХИМИЗДАТ, 2009. – 544 с.
  2. Технические свойства полимерных материалов / В.К. Крыжановский, В.В. Бурлов, А.Д. Паниматченко, Ю.В. Крыжановская. – СПб., «Профессия», 2003. – 240 с.
  3. Платина, ее сплавы и композиционные материалы / Е.В. Васильева, Р.М. Волкова, М.И. Захарова, М.П. Матвеева, Г.Д. Шнырев, М., Металлургия, 1980. 296 с.
  4. Материаловедение / Ю.Т. Чумаченко, Г.В. Чумаченко. – Ростов н/Д: Феникс, 2005. – 320 с.
  5. Сварка плавлением титана и его сплавов / Ф.Е. Третьяков. М., Машиностроение, 1968, 142 с.
  6. Металлургия и технология сварки титана и его сплавов / Под ред. С.М. Гуревича. К., Наукова думка, 1979. 300 с.
  7. Применение титана в народном хозяйстве / С.Г. Глазунов, С.Ф. Важенин, Г.Д. Зюков-Батырев, Я.Л. Ратнер. Л., Технiка, 1975, 200 с.
  8. Популярная библиотека химических элементов. Серебро – нильсборий / М.: Наука. 1983. – 572 с.
  9. Справочник по элементарной физике / Н.Н. Кошкин, М.Г. Ширкевич. М., Наука. 1976. 256 с.
  10. Высокочастотная сварка пластмасс / Под ред. А.Н. Шамова. – Л.: Машиностроение, 1990. – 80 с.
  11. Основы сварочного дела / В.Г. Геворкян. – М.: Высшая школа, 1991. – 239 с.
  12. Газосварщик / Под ред. В.В. Шапкина. – СПб.: Политехника, 2003. – 354 с.
  13. Вторичные цветные металлы. Справочник. / Под ред. В.Я. Белова. М.: Металлургиздат. 1947. – 416 с.
  14. Альфа и омега. Краткий справочник / Таллин: Принтэст, 1991 – 448 с.
  15. Таблицы физических величин. Справочник / Под ред. И.К. Кикоина. М., Атомиздат. 1976, 1008 с.
  16. Новейший справочник необходимых знаний. М.: Рипол Классик, 2000. – 768 с.
  17. Справочник по сварке цветных металлов / С.М. Гуревич. Киев.: Наукова думка. 1990. 512 с.
Как определить плотность металла - Канадский институт консервации (CCI) Примечания 9/10

Введение

Плотность объекта - это масса объекта, деленная на его объем. Плотность характерна для материала, из которого сделан предмет, и ее значение может помочь идентифицировать материал.

За исключением объектов с простыми формами, трудно определить объем напрямую. Простой способ определить плотность металлического объекта - взвесить его на воздухе, а затем снова взвесить, когда он погружен в жидкость, как описано в разделе «Наука об измерениях плотности».Вода является наиболее удобной жидкостью для использования, но если объект нельзя погружать в воду, то можно использовать органические растворители, такие как этанол или ацетон. Плотность объекта можно рассчитать по двум измерениям веса и плотности жидкости.

При правильном балансе и контейнере правильного размера этот метод может использоваться на различных объектах: больших или маленьких, металлических или неметаллических. Метод работает для сложных форм, даже объектов с отверстиями через них, пока жидкость может проникать и заполнять отверстия.Как только плотность определена, ее можно сравнить с плотностями известных материалов, чтобы помочь сузить, из чего может быть сделан объект.

В этой записке описана процедура и необходимые материалы для определения плотности металлического предмета. Первым шагом является выполнение процедуры на одном или нескольких металлических объектах известного состава, либо чистом металле, либо сплаве, чтобы получить опыт использования этого метода и подтвердить, что он используется правильно. Тогда плотность неизвестных металлов может быть определена.

Процедура: определение плотности металла

Оборудование и материалы, необходимые для определения плотности

  • Мелкие металлические предметы, которые можно погрузить в воду
  • Весы с возможностью взвешивания под весами (то есть могут взвешивать предметы, подвешенные под ним), которые могут измерять с разрешением не менее 0,01 г (см. Раздел Весы без возможности взвешивания под весами, чтобы узнать, как адаптировать процедуру взвешивания под баланс)
  • Металлическая проволока для крепления на крючке внутреннего баланса (хорошо согнута скрепка)
  • Подставка или платформа для удержания весов, чтобы предметы можно было подвешивать под крюком
  • Стаканы достаточно большие, чтобы предметы могли быть полностью погружены без перелива жидкости
  • Подставки для удерживания мензурок на правильной высоте под весами
  • Водопроводная вода
  • Калькулятор
  • Нейлоновая нить (эл.грамм. леска или эквивалентный легкий материал) для подвешивания предметов под балансом
  • Одноразовые нитриловые перчатки
  • Дополнительно: зажимы для крепления опоры баланса к краю стойки

Процедура определения плотности с возможностью взвешивания ниже баланса

  1. Снимите крышку с нижней части весов, чтобы открыть крючок внутри.
  2. Поместите весы на подставку с отверстием, обеспечивающим доступ к внутреннему крюку.
  3. Прикрепите проволочный крюк к внутреннему крюку, а затем тарируйте весы (установите его на ноль).
  4. Повесьте предмет на крюке под весами с помощью нейлоновой нити или аналогичного материала и взвесьте его на воздухе. При работе с металлическими предметами, особенно с подозрением на содержание свинца, надевайте перчатки.
  5. Заполните стакан водой и поместите его под весы.
  6. Поднимите стакан, пока объект полностью не погрузится. Поместите подставку под стакан, чтобы удерживать его на правильной высоте.Убедитесь, что под объектом или в пустотах внутри объекта нет пузырьков.
  7. Взвешивают погруженный предмет.
  8. Рассчитайте плотность, используя уравнение ниже.
  9. Сравните рассчитанную плотность с известными плотностями металлов и сплавов, используя приведенную ниже таблицу или более полные списки, доступные в ссылках.
  10. Повторите шаги 4–9 с оставшимися объектами.

Расчет плотности

Плотность ρ объекта или материала определяется как масса m, деленная на объем V; в символах ρ = m / V.Если объект взвешивается в воздухе для определения его действительной массы и взвешивается в жидкости для определения его (кажущейся) массы в жидкости, то плотность объекта определяется как:


Плотность воды составляет 0,998 г / см 3 при 20 ° С и 0,997 г / см 3 при 25 ° С.

Результаты этой процедуры

Пример объектов

На рисунке 1 показаны примеры восьми различных металлических образцов, использованных для демонстрации этой процедуры.

Metal objects used to demonstrate the procedure

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0358
Рисунок 1. Металлические предметы, используемые для демонстрации процедуры.

Измеренные плотности образцов металлов на рисунке 1 приведены ниже.

В верхнем ряду слева направо:

  1. Возможно чугун (7,13 г / см 3 )
  2. Алюминий высокой чистоты (2,70 г / см 3 )
  3. Красноватый медный сплав (возможно, 85% меди и 15% цинка, 8.23 г / см 3 )
  4. Медь высокой чистоты (8,88 г / см 3 )

В нижнем ряду слева направо:

  1. литой цинк (сплав неизвестен, 7,09 г / см 3 )
  2. Свинец высокой чистоты (11,20 г / см 3 )
  3. Олово высокой чистоты (7,27 г / см 3 )
  4. Желтый картридж из латуни (70% меди и 30% цинка, 8,45 г / см 3 )

В каждом образце плотность определялась по приведенной выше формуле.Например, для алюминиевого объекта (b) было найдено, что масса составляет 110,18 г на воздухе и 69,45 г в воде, что дает плотность 2,70 г / см 3 . Для чугунного объекта (а) масса составляла 209,47 г на воздухе и 180,13 г в воде, что давало 7,13 г / см 3 . Для свинцового объекта (f) масса составляла 102,44 г на воздухе и 93,31 г в воде, что давало 11,20 г / см 3 .

Измеренные плотности алюминия, чугуна и свинца (2,70, 7,13 и 11,20 г / см 3 ) близки к известным плотностям (2.71, 7,20 и 11,33 г / см (3 из таблицы 1). Таким образом, объекты из алюминия и свинца легко определяются по плотности.

Для объекта из чугуна одной плотности недостаточно, чтобы исключить другие металлы, такие как цинк (известная плотность 7,13 г / см 3 ). Когда плотность неизвестного металла падает близко к нескольким металлам и сплавам (например, цинку, железу и олову), необходимо определить другие свойства, такие как магнетизм и цвет, чтобы помочь идентифицировать его.

Известная плотность выбранных металлов и сплавов

Известная плотность выбранных металлов и сплавов приведена в Таблице 1, приведенной в порядке возрастания плотности (ASTM 2006, Lide 1998).

Таблица 1: известная плотность выбранных металлов и сплавов
Металл или сплав Плотность (г / см 3 )
Алюминий 2,71
Алюминиевые сплавы 2,66–2,84
Цинк 7,13
Железо (серый литой) 7.20
Олово 7,30
Сталь (углеродистая) 7,86
Нержавеющая сталь 7,65–8,03
Латунь (картридж: 70% меди, 30% цинка) 8,52
Латунь (красный: 85% меди, 15% цинка) 8,75
Никель серебро (65% меди, 18% никеля, 17% цинка) 8.75
Бронза (85% меди, 5% олова, 5% цинка, 5% свинца) 8,80
Никель 8,89
Медь 8,94
Серебро 10,49
Свинец 11,33
Золото 19,30
Детали баланса

Весы с возможностью взвешивания ниже баланса обычно поставляются с крышкой под внутренним крюком.На рисунке 2 показан пример расположения крышки на дне весов.

View of underside of balance with the movable cover identified by a red box.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0359
Рисунок 2. Весы с возможностью взвешивания ниже баланса.

На фиг.3 показан увеличенный вид с закрытой крышкой; на рисунке 4 крышка открыта, чтобы открыть внутренний крючок.

Detail of underside of balance, showing the movable metal lid covering the internal hook.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0360
Рисунок 3.Деталь нижней стороны баланса, показывающая подвижную металлическую крышку, закрывающую внутренний крючок.

Detail of underside of balance, showing the internal hook after the metal lid has been rotated.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0361
Рисунок 4. Деталь нижней стороны весов, показывающая внутренний крюк после поворота металлической крышки.

На рисунке 5 показана металлическая проволока, согнутая для образования крючков на обоих концах. На рисунке 6 показан крючок на одном конце проволоки, прикрепленный к внутреннему крюку внутри весов.

Wire with ends bent into the shape of a hook.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы.CCI 120260-0363
Рис. 5. Проволока с концами, согнутыми в форме крючка.

Detail of wire bent into hooks at either end. The top end of the hook is attached to another hook inside the balance.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0362
Рис. 6. Деталь провода, согнутого в крючки с обоих концов. Верхний конец крючка прикреплен к другому крюку внутри весов.

Рисунок 7 показывает весы, размещенные над подставкой из оргстекла с вырезанным отверстием в верхней части. Отверстие обеспечивает доступ к крючку на нижней стороне весов.

Placing the balance on a Plexiglas stand with the hook about to pass through the hole in the stand.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0365
Рис. 7. Весы, размещенные на подставке из оргстекла, с крюком, который должен пройти через отверстие в подставке.

На рисунке 8 показаны весы на подставке из оргстекла с прямоугольным купоном из чистой меди, взвешенным в воздухе. Рисунок 9 показывает весы на подставке из оргстекла с прямоугольным купоном из чистой меди, взвешиваемым в воде. Меньшая подставка из плексигласа используется для поддержки стакана на правильной высоте.

Rectangular coupon of pure copper being weighed in air.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0366
Рисунок 8. Прямоугольный купон из чистой меди, взвешиваемый в воздухе.

Rectangular coupon of pure copper immersed in water.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0367
Рисунок 9. Прямоугольный купон из чистой меди, погруженный в воду.

На рисунке 10 показан пример объекта с отверстием, в котором захвачены пузырьки воздуха. Будьте осторожны, чтобы не задержать пузырьки воздуха в объекте, так как это приведет к неточному считыванию.

Three air bubbles are visible in the opening.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0375
Рис. 10. Три пузырька воздуха попали в отверстие.

Дополнительная информация

Использование растворителей, кроме воды

Если нецелесообразно погружать какой-либо предмет в воду, например железо, так как он подвержен коррозии, то можно использовать органический растворитель, такой как ацетон или безводный этанол. Надлежащая вентиляция и соответствующие средства индивидуальной защиты должны быть использованы.Обратитесь к паспорту безопасности (SDS) конкретного растворителя для рекомендуемого оборудования. Плотность ацетона составляет 0,790 г / см 3 , а плотность безводного этанола составляет 0,789 г / см 3 , оба при 20 ° С. Если кому-то может понадобиться использовать одну из этих жидкостей, попробуйте измерить плотность объекта, используя воду и одну из этих жидкостей, и сравните результаты.

Советы по адаптации весов
Альтернативный стенд для баланса

Фанерный лист с отверстием в нем может быть прикреплен к краю стойки, если отсутствует стойка для удержания баланса (Рисунок 11).

A sketch of the plywood clamped to the edge of a counter and a balance as it is being set on the platform.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0296
Рисунок 11: Платформа для весов из фанеры и зажимов.

Весы без возможности взвешивания под весами

Весы без крючка для взвешивания могут использоваться для определения плотности, но для их подвешивания требуется рамка, которая подвешивает объект под весами и переносит вес объекта на весы. Баланс должен быть установлен на платформе; можно использовать установку, подобную той, что показана на рисунке 11.(В этом случае отверстие в древесине на рисунке 11 не требуется.) Затем вокруг весов и платформы устанавливается четырехсторонняя рама (в форме рамы для картин), опирающаяся только на чашу весов и не касающаяся каких-либо предметов. другая часть баланса (рисунок 12). Весы настраиваются с помощью рамы и крюка на месте, а затем объект прикрепляется к крюку на раме и взвешивается на воздухе и в жидкости, как в шагах 4–9 процедуры: определение плотности металла.

A sketch of the frame resting on the pan of the balance from two angles.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы.CCI 120260-0298
Рисунок 12. Вид спереди (левая сторона рисунка) и вид сбоку (правая сторона), показывающие весы без возможности взвешивания ниже весов. Верхний сегмент прямоугольной рамки опирается на чашу весов, а объект прикрепляется к нижнему сегменту.

Наука за измерения плотности

Плавучесть и принцип Архимеда

Методы в этой процедуре относятся к третьему веку до нашей эры. В своей книге «Плавающие тела» Архимед Сиракузский предположил, что если объект погружен в жидкость и взвешен, он будет измеряться легче, чем его истинный вес, на вес жидкости, которую он вытесняет.История гласит, что Архимед использовал эту идею, чтобы показать, что корона была не чистым золотом, а скорее смесью золота и серебра (Хит 1920).

Объект кажется легче в жидкости, потому что на объект действует сила, называемая выталкивающей силой. Сила возникает из-за того, что давление в жидкости увеличивается с глубиной, поэтому давление в нижней части объекта (толкая объект вверх) выше, чем давление в верхней части (толкая его вниз). Разница между восходящим и нисходящим давлениями создает выталкивающую силу.Плавучая сила, толкающая объект вверх, действует против силы тяжести, которая притягивает объект вниз. Если выталкивающая сила меньше силы тяжести, объект утонет, но в жидкости он будет весить меньше, чем в воздухе. Если выталкивающая сила больше силы тяжести, объект всплывет на поверхность жидкости.

Плотность объекта рассчитывается по формуле, приведенной ранее

A sketch of the frame resting on the pan of the balance from two angles.

Как только плотность известна, ее можно использовать для расчета объема объекта по следующей формуле:

Объем объекта = (масса в воздухе) / (плотность объекта)

Как и вода, воздух также создает выталкивающую силу.(Вот почему воздушные шары с гелием всплывают вверх.) Плавучая сила воздуха слишком мала, чтобы иметь значение в этой процедуре, но ее необходимо учитывать, когда требуется высокая точность взвешивания (Skoog et al. 2014).

Плотность определяется из смещенного объема

Более простой, но менее точный способ измерения плотности - поместить объект в жидкость и измерить объем вытесненной жидкости. Это может быть использовано на небольших объектах, которые помещаются в градуированный цилиндр, например, чтобы решить, сделан ли объект из свинца или менее плотного металла.

Процедура заключается в следующем. Найдите градуированный цилиндр с диаметром не намного больше, чем объект. Определите массу объекта с подходящим балансом. Добавьте воду в градуированный цилиндр и запишите начальный объем. Погрузите объект полностью в воду, стараясь избежать образования пузырьков, а затем запишите объем во второй раз. Объем объекта равен разнице в конечном и начальном объемах, считанных с градуированного цилиндра, а плотность - это масса, деленная на объем объекта.

В качестве примера была измерена фигурка лося. Масса составила 4,088 г. На рисунке 13 показана фигурка снаружи градуированного цилиндра, а на рисунке 14 она погружена. Вода в градуированном цилиндре поднялась с 5,0 мл до 5,6 мл при погружении статуэтки, что привело к изменению объема на 0,6 мл. Игнорируя любые ошибки в измерении объема, плотность рассчитывается как 4,088 г / 0,6 мл = 6,8 г / см 3 . (Примечание: 1 мл = 1 см. 3 .) Это меньше, чем плотность цинка, и может указывать на сплав цинка и более легкий металл, возможно, магний или алюминий.Но, учитывая небольшой объем, в измерениях есть неопределенности. Объем может быть измерен только с точностью до 0,1 мл с использованием градуированного цилиндра, поэтому объем может составлять примерно от 0,5 мл до 0,7 мл. Таким образом, плотность может составлять от 4,088 г / 0,7 мл = 5,8 г / см 3 до 4,088 г / 0,5 мл = 8,2 г / см 3 . Из этого диапазона измерений, фигурка может быть из цинка, железа, олова, стали или других сплавов, но это не чистый алюминий или чистый свинец. Фактически, анализ показал, что это олово, плотность которого равна 7.30 г / см 3 .

The water line is just above the 5 mL mark.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0373
Рис. 13. Маленький металлический предмет перед погружением в воду в мерный цилиндр объемом 25 мл. Обратите внимание на уровень воды.

Small metallic object after immersing in water in a 25 mL graduated cylinder. The level of the water is about 0.6 mL more than before the object was immersed.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0374
Рис. 14. Небольшой металлический предмет после погружения в воду в мерный цилиндр объемом 25 мл. Уровень воды примерно на 0,6 мл больше, чем до погружения объекта.

Другое использует

Вышеуказанные процедуры могут использоваться не только для идентификации металлов по их плотности.

Вес для литья металлов

При создании скульптуры необходимо оценить количество металла, необходимое для заполнения формы модели скульптуры. Если отливаемая модель может быть погружена, объем модели может быть определен вышеописанными методами. Затем масса m необходимого металла может быть рассчитана из объема V модели и плотности ρ металла по m = ρV.(Имейте в виду, что дополнительный металл обычно необходим для заполнения каналов, которые направляют расплавленный металл в форму.)

Благодарности

Особая благодарность Миган Уолли, Люси Тарт и Кэтрин Мачадо, бывшим стажерам CCI, за помощь в разработке этой записки.

Отзывы

ASTM G1-03. «Стандартная практика подготовки, очистки и оценки образцов для испытаний на коррозию». В Ежегодной книге стандартов ASTM, вып. 03.02. Уэст Коншохокен, Пенсильвания: Американское общество по испытаниям и материалам, 2006, с. 17–25.

Хит, Т.Л. Архимед. Нью-Йорк, Нью-Йорк: MacMillan, 1920.

Lide, D.R., ed. CRC Справочник по химии и физике, 79-е изд. Boca Raton, FL: CRC Press, 1998, pp. 12-191–12-192.

Скуг, Д.А., Д.М. Вест, Ф.Дж. Холлер и С.Р. Крауч. Основы аналитической химии, 9-е изд. Белмонт, Калифорния: Брукс / Коул, 2014, с. 22–23.

Автор Линдси Селвин

Également publié en version française.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы, 2016

ISSN 1928-1455

,

Petropedia - Что такое таблица плотности металла?

Переключить навигацию Меню
  • темы масло вниз по течению вверх по течению Окружающая среда Разведка и добыча середина реки Натуральный газ
.

Что такое плотность? | Глава 3: Плотность

Ключевые понятия

  • Плотность - это характерное свойство вещества.
  • Плотность вещества - это соотношение между массой вещества и количеством места, которое оно занимает (объем).
  • Масса атомов, их размер и то, как они расположены, определяют плотность вещества.
  • Плотность равна массе вещества, деленной на его объем; D = m / v.
  • Объекты одинакового объема, но разной массы имеют разную плотность.

Резюме

Учащиеся увидят медь и алюминиевый кубик одинакового объема, помещенные на весы. Они увидят, что медь имеет большую массу. Студенты попытаются разработать объяснение на молекулярном уровне, как это может быть. Затем ученикам дают кубики из разных материалов одинакового объема. Учащиеся определяют плотность каждого куба и определяют вещество, из которого сделан куб.

Цель

Учащиеся смогут рассчитать плотность различных кубов и использовать эти значения для определения вещества, из которого сделан каждый куб. Студенты смогут объяснить, что размер, масса и расположение атомов или молекул вещества определяет его плотность.

Оценка

Загрузите лист активности учащегося и раздайте по одному на каждого учащегося, если указано в задании Таблица заданий будет служить компонентом «Оценка» в каждом плане урока 5-E.

Безопасность

Убедитесь, что вы и ваши ученики носите правильно подобранные очки.

Материалы для каждой группы

  • кубов с пометкой A – H, которыми вы поделитесь с другими группами
  • Баланс, который можно измерить в граммах
  • Калькулятор

Материалы для демонстрации

  • Медный куб и алюминиевый кубик одинакового объема
  • Баланс

Заметки о материалах

кубов

Для этого урока вам понадобится набор кубиков из разных материалов одинакового объема.Эти наборы кубиков доступны от различных поставщиков. Flinn Scientific продает набор кубов плотности, продукт № AP6058. Этот набор состоит из 10 кубов - 4 металлических, 3 пластиковых и 3 деревянных. Студентам будет легче, если вы уменьшите число до 8, используя все образцы металла, но только два деревянных и два пластиковых кубика. Мы предлагаем использовать нейлоновый (не совсем белый, наименее плотный) пластиковый куб и ПВХ (серый, наиболее плотный) пластиковый куб. Для дерева мы предлагаем использовать дуб (темнее и плотнее) и сосну или тополь (бледнее, менее плотно).В упражнении каждой группе необходимо измерить массу каждого из восьми кубов. Группы должны будут измерить и записать свои данные для куба и передать их другой группе, пока каждая группа не использует каждый из кубов.

Остатки

Используйте простой пластиковый двусторонний баланс, который выглядит как качалка для демонстрации. Одним из наименее дорогих является 21-дюймовый начальный баланс Delta Education. Продукт № WW020-0452. Попросите учащихся использовать любой баланс, который можно измерить в граммах.

Метрическая линейка

Учащиеся будут использовать метрическую линейку в увлекательной части упражнения, когда будут измерять длину, ширину и высоту куба вместе с вами.

Об этом уроке

Это первый урок, на котором студенты видят модели молекул, которые являются более сложными, чем молекулы воды. Некоторые из этих молекул могут выглядеть немного пугающими. Пусть студенты знают, что им не нужно запоминать или рисовать эти молекулы. Для целей этой главы ученикам нужно думать только о размере и массе атомов, составляющих молекулу, и о том, как они расположены в веществе.

,
Как можно использовать плотность для идентификации веществ?
Химия
Наука
  • Анатомия и физиология
  • астрономия
  • астрофизика
  • Биология
  • Химия
  • наука о планете Земля
  • Наука об окружающей среде
  • Органическая химия
  • физика
математический
  • Алгебра
  • Исчисление
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *