Разница между удельным и объемным весом: Удельный и объемный вес – Справочник химика 21
alexxlab | 07.06.1976 | 0 | Разное
Удельный и объемный вес – Справочник химика 21
Плотность, удельный и объемный вес [c.180]Различие между удельным весом, плотностью и объемным весом заключается в том, что удельный вес выражается отношением веса максимально уплотненного материала к его объему, а объемный вес— отношением веса материала к его объему со всеми порами, газовоздушными включениями, трещинами и т.д. У абсолютно плотных тел величины удельного и объемного веса совпадают. [c.181]
В табл. 10 приводятся удельные и объемные веса некоторых [c.181]
Существует несколько методов определения удельного и объемного весов. [c.80]
Требования к песку, применяемому для производства силикатного кирпича, несколько отличаются от требований к песку, применяемому для строительных растворов и бетонов. Оценка качества песка и установления его пригодности для производства силикатного кирпича производится по химическому и минералогическому и зерновому составу, по цвету песка, по содержанию глинистых веществ, удельному и объемному весу песка в рыхлом и в уплотненном состоянии, по форме и характеру поверхности песчинок.
Данные о газопроницаемости илн поверхности исходного материала, определенной, например, из адсорбционных измерений или по соотношению между удельным и объемным весами материала, не могут служить надежным средством для оценки 8 , так как ее величина меняется в процессе реагирования Более точными являются измерения, производимые в процессе реагирования [59, 115]. Оценка величины S производится также и неносредственно из кинетики данной реакции. Для частицы малых размеров сферической формы радиусом г активная глубина проникновения реакции может быть принята [c.123]
Плотность материалов связана с объемом пор, выраженным в процентах от объема материала, т. е. с пористостью. Чем больше пористость, тем меньше плотность. Пористость материала можно выразить численной величиной через удельный и объемный веса данного материала. Возьмем 100 объемных единиц какого-либо пористого материала. Обозначим через йо его объемный вес, через й удельный вес плотного вещества, из которого состоит пористый материал, и через Р пористость материала. Тогда весовое количество плотного вещества, содержащегося в 100 объемных единицах пористого материала, можно выразить уравнением [c.24]
С помощью химических показателей устанавливают химический состав материалов и изделий и их отношение к действию некоторых химических реагентов, связанному с условиями использования этих материалов и изделий. Например, при оценке малярных пигментов и красок нужно знать их химический состав. чтобы правильно судить о их назначении — отношению к действию щелочей, кислот и т. п, С помощью физических показателей определяют нормативы выше разобранных физических свойств — удельного и объемного весов, влажности, термических, оптических, механических и других свойств (см. стр. 23).
Часто определяют физические и водные свойства почвы влажность, удельный и объемный вес, скважность. Эти показатели необходимы для вычисления запаса влаги в почве, дефицита ее, установления поливных норм. [c.467]
Для непористых материалов величины удельного и объемного весов совпадают. [c.174]
Плотными материалами называются такие, у которых удельный и объемный веса одинаковы. [c.57]
Вес и объем продуктов. В холодильной технологии имеют значение удельный и объемный вес и удельный объем. [c.17]
Для пищевых продуктов в их естественном состоянии значения удельного и объемного веса обычно совпадают. [c.18]
Часто оцределяют физические и водные свойства почвы влажность, удельный и объемный вес, скважность. По этим показателям вычисляют запас влаги в почве, дефицит ее, устанавливают поливные нормы. [c.477]
Основными свойствами материалов, применяемых для производства антикоррозийных работ, являются удельный и объемный вес, пористость, водопоглощение, проницаемость, механическая прочность, хрупкость, пластичность, морозостойкость, термостойкость и, что является главнейшим качеством материала, химическая стойкость (кислотоупорность). [c.23]
Плотность и пористость. Плотными материалами называют такие, у которых удельные и объемные веса одинаковы. К их числу относятся пластические массы, стеклянные и диабазовые плитки и некоторые другие. Большинство химически стойких материалов в той или иной степени содержит пустоты, и поэтому их называют пористыми материалами. Для [c.24]
Удельный и объемный веса и пористость. Объемным весом сухого материала называется отиошение веса материала, высушенного до постоянного веса,
Наряду с составом, размерностью кусков при определении достоинства сырья важны и другие его свойства, например твердость, удельный и объемный вес, теплопроводность, вязкость и др. Все перечисленные свойства определяют разработку схем, технологию процесса и конструирование аппаратов. [c.26]
Удельный и объемный вес ядохимикатов, используемых на авиационно-химических работах [c.183]
Для того чтобы пользоваться формулой (И, 73), нужно знать средний диаметр пор h и число пор на единицу площади N. Для вычисления этих двух неизвестных величин можно воспользоваться любыми двумя легко доступными экспериментальному определению и связанными с ними величинами. В качестве последних можно взять либо газопроницаемость и полную поверхность (определенную из адсорбционных измерений), либо газопроницаемость и пористость (определенную по соотношению между удельным и объемным весом). [c.100]
Величину общей скважности обычно вычисляют по соотношению удельного и объемного весов почвы. Если обозначить через О удельный, а через с1 об1 емный вес почвы, то отношение даст объем, занимаемый твердыми частицами в единице объема почвы. Разность между единицей и объемом, занимаемым твердыми частицами почвы, [c.160]
Плотными материалами называют такие, у которых удельный и объемный вес одинаковы. Большинство химически стойких материалов содержат в себе пустоты, т. е. являются пористыми. Для определения пористости материала вначале определяют его плотность (объемный вес делят на удельный) и выражают ее в процентах. Полученную величину вычитают из показателя абсолютной плотности материала, принятой за 100. Более плотный материал обладает незначительной проницаемостью по сравнению с пористыми материалами. [c.26]
В силикатных материалах часто не все поры открыты. Объем закрытых пор опытным путем установить невозможно. Поэтому истинную пористость материала (Яист.) вычисляют из значений его удельного и объемного весов
Разумеется, для технологии имеют значение не только состав и размеры кусков сырья, но и другие физические свойства твердость, удельный и объемный вес, вязкость, теплопроводность и др. Эти свойства нередко играют весьма большую роль при выборе схемы технологического процесса и конструировании соответствующей аппаратуры. [c.93]
В табл. 9 приведены значения удельного и объемного весов различных волокон и нитей. [c.81]
Из этих данных видно, что с увеличением содержания углерода удельный и объемный веса изменяются приблизительно синдромно. Они уменьшаются до минимума при С = 86%. Это объясняется снижением содержания кислорода, который тяжелее углерода и водорода. Затем, вследствие уплотнения молекулярной структуры угля удельный и объемный веса увеличиваются. В этой области они почти пропорциональны содержанию водорода. Особенно резкое увеличение начинается при С = 91%, это обусловлено формированием карбоидной структуры. Прямой связи с выходом летучих веществ в этом случае нет. Но при низких и высоких степенях метаморфизма пористость значительно больше, чем при средних. Для типичных каменных углей (витри-нитов) минимум ее составляет 0,046 мл1мл для бурых углей и антрацитов максимум составляет около 0,08 мл1мл. Для дальнейшего рассуждения следует обратить внимание иа то, что минеральные угли имеют очень небольшую пикнометрическую пористость. [c.27]
В зависимости от состава, а также от температуры и длительности обжига удельный вес обожженной извести может колебаться в пределах 3,1—3,4 Псм . Объемный вес извести-кипелки в зависимости от ее состава, режима обжига, плотности укладки и размеров кусков сырья колеблется в пределах 800—1200 кГ/м . Чем дольше известь обжигается и чем выше температура обжига, тем больше удельный и объемный вес получаемого продукта. Объемный вес рых-лонасьшанной пушонки составляет в среднем 400—450 кГ/м , а уплотненной — 500—700 кПм . Вес 1 м известкового теста 1300—1400 кг. Из 1 ж кипелки получается 1,5—2,4 м теста.
Для из5П1ения физико-механических свойств профиля определяют во всех генетических горизонтах механический и микроагрегатный состав, удельный и объемный вес, полную и полевую (или кайиллярную) влагоемкос1и и максимальную гигроскопичность. Для верхних горизонтов почвы проводят агрегатный анализ. [c.193]
Характеристика физических и водных свойств почвы проводится по результатам определений удельного и объемного весов, максимальной гигроскопичности, полной и полевой (или капиллярной) влагоемкости. Приступая к изучению этих свойств, прежде всего по данным анализов производят необходимые вычисления и составляют сводную таблицу (табл. 13). Необходимо помнить, что величина скважности выражена всегда в объемных процентах, тогда как водные константы даны в весовых процентах. Для характеристики физических и водных свойств все данные необходимо пересчитать в процентах от объема почвы. Обработку данных и составление сводной таблицы проводят следующим образом. По величинам объемного и удельного весов вычисляют общую скважность в объемных процентах (способ вычисления дан на стр. 160). Затем расчленяют полевую влагоемкость на влагу, недоступную и доступную для растений. Доступная для растений влага до терминологии Н. А. Качинского называется активной влагой и составляет лишь часть полевой влагоемкости, [c.200]
Основное оборудование Л. с. состоит из машин и приборов для механич. испытаний строительных материа- пов, деталей и конструкций (универсальные машины, прессы и т. п.) приборов для определения физико-хи-мич. свойств строительных материалов (сроков схватывания вяжущих, удельного и объемного веса, теплопроводности, водо- и газопроницаемости, температуры размягчения, вязкости и др.). Вспомогательное оборудование Л. с. машины и приспособления для приготовления лабораторных образцов (лабораторные бетономешалки и растворомешалки, дробильные и помольные механизмы, формы и пр.) нагревательные и холодильные установки (муфельные печи, холодильные шкафы, морозильные устаповки и др.) контрольно-измерительная аппаратура, приборы и инструменты (осциллографы, тензометры, индикаторы, микроскопы и др.) шбораторная посуда (колбы, пробирки). С развитием. 1абораторной техники Л, с. используют и новейшее оборудование (ультразвуковые дефектоскопы, гамма-установки для определения плотности материалов, ультразвуковые установки для измерения прочности бетона, приборы и оборудование для автоматич. регулирования ааданпого процесса и др.).
Для правильного выбора типа установки пневмотранспорта необходимо знать физико-механические свойства материадов состав по крупности obтaii 110 скорости витания удельний и объемный веса влажность форму частиц твердость абразивность липкость комкуемость пористость. [c.18]
Таким образом, газообразная фаза почвы оказывает существенное влияние на водный режим растений. Это влияние усиливается или ослабевает в зависимости от других свойств почвы, в частности от состава и физического состояния твердой фазы. Так, например, в почвах с высоким удельным и объемным весом, т. е. в плотных почвах с высоким содержанием тонкодисперсной фракции (частиц с диаметром меньше 0,01 мм) и малой степенью гумусирования горизонтов, отрицательное влияние углекислоты на проницаемость клеток корня для воды усугубляется недостатком кислорода в почвах с хорошо выра- [c.96]
Удельный и объемный весУдельным весом называется вес единицы объема материала в предельно плотном состоянии, т.е. без пор и пустот. Удельный вес имеет размерность г/см3. Но если удельный вес материала сравнивается с удельным весом воды, равным единице, то он может выражаться отвлеченной величиной. Удельный вес каменных материалов (гранита, кирпича, бетона) колеблется от 2,2 до 3,3 г/см3, органических материалов (древесины, битума, олифы) -от 0,9 до 1,6 г/см3, черных металлов (чугуна, стали) — от 7,25 до 7,85 г/см3. Размерность объемного веса может быть также в кг/м3 или т/.и3. Определяют объемный вес материала по его внешним размерам, если у образца правильная форма, или по количеству вытесненной им жидкости, когда образец имеет неправильную геометрическую форму. Объемный вес рыхлых материалов (песка, щебня, гравия) высчитывают вместе с пустотами, поэтому он называется насыпным объемным весом. Объемный вес одного и того же материала в большинстве случаев меньше удельного. Например, объемный вес обыкновенного глиняного кирпича в среднем 1,7 г/смг, а удельный — около 2,5 г/см3. Только у абсолютно плотных, не имеющих пор материалов — стекла, стали, битума и др. — величины объемного и удельного весов равны. В отличие от удельного объемный вес различных строительных материалов колеблется в, очень широких пределах: от 20 кг/мг до 7850 чкг/м3 и выше. В табл. 1 приведены объемные -веса некоторых строительных материалов. Объемный вес строительных материалов имеет большое практическое значение. Так, зная объемный вес и определив объем материала, можно’ легко подсчитать вес стеновой панели, железобетонной балки, колонны и пр. Показатели объемного веса используются при расчетах прочности строительных конструкций и подсчетах стоимости перевозки материалов. Читать далее: |
Понятия об удельном и объемном весе грунтов
Удельный вес — это отношение веса частиц породы к их объему.
Численно удельный вес равен весу единицы объема скелета грунта при условии отсутствия пор.
Удельный вес зависит от минералогического состава грунта и увеличивается с увеличением содержания в нем тяжелых минералов. Так, у основных пород, содержащих железо, магний, удельный вес выше, чем у кислых, состоящих в основном из кварца.
Наличие в минеральном грунте гумуса и органических веществ снижает удельный вес.
Удельный вес обычно определяют в стационарных или полевых лабораториях по образцам пород, измеряя объем и вес твердой фазы грунта. Вес частиц породы определяют путем взвешивания высушенной пробы грунта, а его объем находят следующими способами: пикнометрическим, объемным, вытеснением газа, гидростатическим взвешиванием. Наибольшее распространение получил пикнометрический способ.
Объемный вес грунта — это вес единицы объема. Объемный вес характеризует инженерно-геологические свойства и структурные особенности грунта (плотность расположения слагающих элементов) после взрыва заряда ВВ. Различают объемный вес сухого грунта (объемный вес скелета) и влажного грунта.
Объемный вес влажного грунта — это вес единицы объема грунта с естественной влажностью и структурой.
Объемный вес влажного грунта зависит от его минералогического состава, пористости и влажности. Грунты одного и того же минералогического состава и одной пористости могут иметь различный объемный вес из-за разной их влажности, и наоборот, грунты с одинаковой влажностью могут различаться по объемному весу вследствие их разного минералогического состава и пористости. Объемный вес дисперсных грунтов (связных, несвязных и крупнообломочных) колеблется от 1,3 до 2,4 г/см3.
Объемный вес большинства скальных грунтов близок к удельному весу вследствие малой пористости грунтов этой группы. Так, объемный вес изверженных и метаморфических пород 2,5— 3,5, аргиллитов и алевролитов 2—2,5, песчаников 2,1—2,65 и известняков 2,3—2,9 Г 1см3.
Объемный вес влажного грунта является расчетным показателем при определении давления пород на подпорную стенку, устойчивости откосов и оползневых склонов, допускаемого давления в основании сооружений. Кроме того, его используют при расчетах объемного веса скелета грунта.
Объемный вес сухого грунта или объемный вес скелета грунта — это вес единицы объема абсолютно сухой породы:
Объемный вес скелета зависит от пористости и минералогического состава грунта. Чем меньше пористость и выше содержание тяжелых минералов в породе, тем больше объемный вес ее скелета.
Методы для определения объемного веса пород подразделяются на две группы: методы, позволяющие определить плотность пород в условиях их естественного залегания, и методы, применяемые для определения объемного веса, как правило, небольших образцов грунта, извлекаемых из массива. Методы первой группы применяются исключительно в полевых условиях, а методы второй группы применяются как в полевых, так и в лабораторных условиях.
Удельный и объемный вес цемента разных марок: определение, в чем разница
При расчете количества закупаемых компонентов для строительных растворов и подборе их пропорций важно отслеживать, сколько весит куб цемента. В случае вяжущего этот показатель отражает насыпная плотность, которая в свою очередь сильно зависит от доли вовлекаемого воздуха, разница между слежавшимся и свежим материалом достигает 400 кг на кубометр. У разных видов и марок эта характеристика отличается, во избежание ошибок ее стоит уточнить на момент приобретения (соответствующая информация указывается на фасовке вяжущего или в прилагаемом сертификате).
Понятие объемного веса
Он показывает отношение массы цемента к занимаемому им объему и меняется исходя из степени плотности и слеживания материала. Его минимальное значение наблюдается у свежепомолотого клинкера или у продутого после выгрузки из силоса вяжущего, максимальное – у спрессованных при транспортировке в цистерне или мешке марок. Это объясняется действием электростатических разрядов при расколе и трении отдельных зерен в процессе изготовления и их влиянием на количество вовлекаемого воздуха, а вместе с ним – на объемную массу. Вибрации при транспортировке или длительное хранение упаковок в условиях сырости повышают насыпную плотность цемента. Это сказывается на правильности пропорций замеса строительных смесей, в ряде случаев ПЦ рекомендуют просеять перед вводом с целью доведения веса в кубе до нормы – 1300 кг.
Физически этот параметр также зависит от истинной плотности клинкера и степени его измельчения. На практике это означает, что при равной доле вовлеченного воздуха в 1 кубометре вес цемента определяется составом сырьевого теста (в частности – количеством кремнеземов), способом его спекания и сушки и другими особенностями изготовления. Марки с пониженной плотностью в итоге имеют меньшую себестоимость, смеси на их основе характеризуются высокой пластичностью и большим объемом выхода раствора. Самые тяжелые разновидности используются при замесе бетонов для ответственных объектов: реакторов, нефтяных скважин, гидротехнических сооружений.
Нормативные массовые и объемные пропорции актуальны при весе 1 кубометра вяжущего в пределах 1300 кг. Именно к нему стремятся производители качественного порошка в мешках, соответствующее значение насыпной плотности указывается на упаковке. В итоге в пакете 50 кг находится около 38 л вяжущего. Эта величина принимается в качестве средней и учитывается при подборе остальных компонентов. Объем и вес куба цемента в биг-бегах имеет аналогичное соотношение.
Соответствие заявленной массы и насыпной плотности фактическим во многом зависит от способа фасовки. Заводы, засыпающие ПЦ сразу после помола или продувки после силоса, используют одни методы контроля объемного веса, перекупщики и изготовители сухих строительных составов – другие. Длительное хранение вяжущего в насыпном состоянии или его перемещение отрицательно влияют на качество, вероятность отклонения массы или объема возрастает. Оптимальные характеристики удельного веса наблюдаются у ПЦ, купленного непосредственно у производителя в пределах 2 месяцев с даты его выпуска.
Таблица удельного веса разных марок
Марка цемента или тип сухой смеси на его основе | Среднее значение удельного веса, в кг на 1 куб |
ПЦ М100 | 700 |
ПЦ М200 | 900 |
ПЦ М300 | 1100 |
ПЦ М400 | 1200 |
ПЦ М500 | 1300 |
Пуццолановый цемент | 800-1000 |
Шлаковый ПЦ | 1150-1250 |
Глиноземистые марки | 900-1100 |
Сульфатно-шлаковый | 1050-1200 |
Удельный вес цемента с песком при классических пропорциях 1:3 и марке от М400 | 1700 |
Соединения портландцемента и перлита | 1400 |
Цементно-шлаковый раствор |
Объемный вес напрямую зависит от вида наполнителя и пропорций компонентов. Сами по себе зерна вяжущего оказывают минимальное влияние на занимаемый составами объем, превышение дозировки приведет только к возрастанию массы. При весе цемента в пределах 1200-1300 кг/м3 средний показатель для легких смесей – 1400, классической ЦПС – 1700, облегченных пескобетонов – 1550.
Удельный вес и объемная плотность
К ним относится определение удельной плотности (SG) и объемной плотности (BD) горных масс, руды и агрегатов с помощью пикнометра, воды, а также воздуха или парафина (если требуется). Эти испытания регулярно проводятся во многих лабораториях SGS. Независимые результаты испытаний SG и BD признаны во всем мире и соответствуют различным национальным и международным стандартам.
Полученные в ходе этих относительно простых испытаний данные о количестве и качестве существенно важны для успешной добычи полезных ископаемых, а также проведения работ в промышленности или конструирования. Данные полученные в ходе этих испытаний предоставляют:
- точное и правильное определение минерального состава образцов, включая благородные металлы и другие элементы, которые могут усложнить обработку;
- поддержку наиболее эффективного метода обработки руды;
- надлежащий размер обрабатывающего оборудования;
- точный вес руды, что необходимо для расчеты стоимости транспортных услуг и хранения.
Удельный вес – объемная плотность материала относительно воды. Горные породы не имеют фиксированного удельного веса, так как они состоят из нескольких отдельных твердых фаз. Вместо этого, объемная плотность горных пород является результатом процентного содержания всех минералов в образце, увеличенного удельным весом каждого. SGS обладает огромным опытом определения таких параметров, включая установление твердых фаз с помощью QEMSCAN.
Эксперты SGS определяют удельный вес и объемную плотность вашего образца в лабораторных условиях под тщательным контролем. Процедуры по испытаниям SG и BD включают использование ставшего отраслевым стандартом пикнометра, а также при необходимости используют воду или способ литья.
SGS предоставляет полный ряд услуг по физическим испытаниям для горнодобывающей промышленности. Наши испытания для определения удельного веса и объемной плотности предоставляют ключевую информацию, необходимую для планирования и проектирования производственных операций.
Удельный и объемный вес грунта: формула, средние значения
В строительстве часто используются такие математические модели, как удельный объемный вес грунта. Удельный вес — алгебраическое отношение веса почвосмеси, который был высушен при температурном значении в 100 градусов Цельсия до прекращения изменения массы, к объему. Объемный вес же — это весовое значение грунта в единице объема. Измеряются они в тоннах на кубический метр.
От чего зависит вес грунта
Для разнообразных целей реализуются различные характеристики массы земли. Среди них, например, можно выделить вес влажной почвы, грунта, находящегося под водой, сухой почвы и вес скелета. При этом существуют определенные факторы, которые влияют на числовое значение этих параметров.
Рассматриваемый становится тем больше, чем больше в почве содержится минералов, особенно тяжелых. Поэтому считается, что минеральный состав и примеси наибольшим образом влияют на значение.
Формулы и методики расчета
Существуют немало различных способов определения объемного, удельного весов. Для этого можно использовать математические формулы, а можно вспомогательные приборы.
Формула выбирается на основе того, насколько почва влажная. Поэтому можно выделить три способа расчета — для сухой почвы, для влажной, для той, что находится под водой.
Масса скелета почвы вычисляется по следующей формуле: О₁=У·(1-N)
где У — это удельный параметр, а N — значение пористости.
Для влажной почвы формула принимает вид:
О₂=О₁·(1+W),
где W — влажность по массе.
Значение почвы, находящейся под водой, применяется в расчете устойчивости оснований, откосов, в анализе суффозии и прочее.
При этом используется следующая формула:О₃=О₁-М,
где М — объем воды, которая была вытеснена.
В вопросе определения второго параметра все несколько проще. Для этого нужно определить плотность анализируемой почвы, потому что:
γ=ρ·g,
где γ — удельный параметр, ρ — плотность земли, а g — ускорение свободного падения, которое численно равно 9,81 м/с².
Поэтому определение сводится к вычислению плотности почвы. Определить плотность можно двумя способами: с помощью прибора, математически. Плотность является отношением массы к объему. Поэтому если знать массу, объем исследуемой пробы почвы можно вычислить плотность.
Существует особый прибор — пикнометр, который выглядит как маленький сосуд из стекла с узким горлом и метками. Благодаря ему экспериментально устанавливают значения плотностей различных веществ и жидкостей.
Средние значения для различных типов грунта
Так как земли различных типов по большей части похожи по строению, эти параметры принимают близкие данные.
Удельного веса
Представим в табличном виде представленные данные об удельном параметре различных типов грунта.
Вид грунта | Удельный вес, измеряемый в т/м³ |
---|---|
Чернозем | 1,45 |
Суглинки | 2,71 |
Супесь | 2,7 |
Пески | 2,66 |
Свежая глина | 2,74 |
Объемного веса
Общие средние значения по параметру можно представить в виде следующей таблицы.
Грунт | Песок | Супесь | Суглинки | Торф | Глина |
---|---|---|---|---|---|
Коэффициент пористости | – | 0,5 0,7 | 0,5 0,7 1,0 | – | 0,5 0,6 0,8 1,1 |
Объемный вес | 1,8-2,05 1,6-2 1,6-1,9 1,75-1,85 | 1,7-2 1,5-1,9 | 1,8-2,05 1,75-1,95 1,7-1,8 | 0,55-1,02 | 1,8-2,1 1,7-2,1 1,7-1,9 1,6-1,8 |
Зачем нужно знать данные показатели
Данные показатели часто используются в строительстве. Они помогают определить прочность грунта, на который закладывается фундамент, и найти более подходящее расположение. Кроме того, эти числа дают возможность определить массу элементов строительства, зная только объем и выделенный параметр.
Физические свойства грунтов
Диэлектрическая проницаемость грунтов
Основной характеристикой диэлектрических особенностей грунтов является их диэлектрическая проницаемость. При изучении грунтов по их диэлектрическим свойствам обычно пользуются безразмерной относительной диэлектрической проницаемостью, которая показывает, во сколько раз электрическая сила, действующая на любой заряд в данной среде, меньше, чем в вакууме.
Диэлектрическая проницаемость наряду с электропроводностью и магнитной восприимчивостью является свойством грунтов, определяющим характер распространения в них переменных электромагнитных полей. Она обусловлена свойством молекул, атомов и ионов, слагающих различные компоненты грунтов, поляризоваться в электрическом поле.
Диэлектрическая проницаемость грунтов определяется химико-минералогическим составом твердой, жидкой и газообразной составляющих, их соотношением в единице объема, структурными особенностями грунтов, частотой поляризующего поля, температурой и давлением.
Диэлектрическая проницаемость основных породообразующих минералов колеблется от 3—4 до 10—12 (например, у кварца 4,3—5,6, у полевых шпатов 4,5—7,2, слюд 5,4—11,5, кальцита 7,5—8,7, гипса 4,2 и др.), и лишь у некоторых минералов она существенно возрастает (например, у рутила — 86). Диэлектрическая проницаемость чистого воздуха близка к 1; ее величина для воды при температуре 0°C равна 88, при повышении температуры до 100°C она уменьшается до 55. Диэлектрическая постоянная льда при температуре —2°С равна 79, при температуре — 18°С она снижается до 3. Такое разнообразие величины диэлектрической проницаемости твердой, жидкой и газообразной составляющих грунта свидетельствует, что в естественных условиях в зависимости от состава и состояния пород она будет изменяться в более узких пределах по сравнению с удельным электрическим сопротивлением грунтов. Действительно, величина диэлектрической проницаемости грунтов составляет 4—40, причем у большинства из них она ниже 20.
Наименьшие значения диэлектрической проницаемости характерны для сухих пористых пород, причем с увеличением пористости грунтов они уменьшаются. Поскольку диэлектрическая постоянная у воды выше, чем у породообразующих минералов и газов, то увеличение влажности грунтов приводит к увеличению их диэлектрической проницаемости. Диэлектрическая проницаемость зависит от температуры грунтов: с повышением температуры она уменьшается у воды и влажных пород и возрастает у сухих. Диэлектрическая проницаемость мерзлых дисперсных грунтов также зависит от температуры: при понижении последней происходит значительное ее уменьшение.
Диэлектрическая проницаемость грунтов в переменных полях зависит от частоты поляризующего тока. с увеличением частоты тока диэлектрическая проницаемость уменьшается. Наиболее сильно она снижается у влажных грунтов, для воздушно-сухих пород характер этой зависимости менее интенсивен. Например, образец песчаника, насыщенный водой до влажности 12%, снижает диэлектрическую проницаемость в 100 раз при увеличении частоты тока от 102 до 107 гц. В то же время диэлектрическая проницаемость воздушно-сухого образца этого же песчаника остается практически постоянной на всех частотах.
Диэлектрическая проницаемость грунтов определяется путем измерения емкости конденсатора, между обкладками которого помещен исследуемый образец, на который накладывается переменное электрическое поле.
Магнитные свойства грунтов
Все грунты в большей или меньшей степени обладают магнитными свойствами. Это обусловлено тем, что основная часть породообразующих минералов относится к группе парамагнетиков. Кроме того, в грунтах практически всегда содержится некоторое количество ферромагнитных соединений (например, магнетит, пирротин, ильменит, гематит и др.).
В качестве параметров, характеризующих магнитные свойства грунтов, обычно используются величины магнитной восприимчивости, остаточной намагниченности, коэрцитивной силы и др.
Намагниченностью (I) называется результирующий магнитный момент единицы объема грунта, вызванный однородным магнитным полем. Эта величина представляет собой вектор. Ее размерность гс/см3.
Для одних веществ (ферромагнетиков) намагниченность является сложной функцией внешнего магнитного поля, для других (диа- и парамагнетиков) — в определенных интервалах полей и температур эта функция может быть линейной.
Магнитная восприимчивость является коэффициентом пропорциональности между намагниченностью и внешним магнитным полем, создавшим ее, и численно равна отношению намагниченности к напряженности магнитного поля.
Магнитная восприимчивость является одной из важнейших характеристик магнитных свойств. По ее величине все вещества формально делятся на два класса: класс диамагнетиков и класс парамагнетиков. Некоторые материалы характеризуются положительной магнитной восприимчивостью и высокими ее значениями (10—105). Они могут приобретать очень сильную намагниченность. Такие материалы называются ферромагнитными. Приуроченность минералов к тому или иному классу определяется структурой электронных оболочек атомов, входящих в состав минерала, и структурой его кристаллической решетки.
К диамагнитным минералам относятся многие самородные металлы (медь, цинк, серебро, золото и др.), сера, графит, а также такие важнейшие породообразующие минералы, как кварц, кальцит, гипс, ангидрит, галит и др. Среди горных пород к чистым диамагнетикам могут быть отнесены каменные соли, мел и известняк.
Большая часть минералов и горных пород относится к группе сильных парамагнетиков (например, пирит, рутил, эпидот, шпинель, турмалин, авгит, роговая обманка, сидерит, доломит, биотит и др.).
К собственно ферромагнитным минералам относится самородное железо, магнитная восприимчивость которого достигает тысяч единиц. Большинство минералов железа является ферромагнетиками (магнетит, титано-магнетиты, пирротин и др.). Магнитная восприимчивость магнетита достигает 20, у остальных минералов — не более 0,4.
Магнитные свойства грунтов определяются их химико-минералогическим составом и структурой — соотношением в грунтах диа-, пара- и ферромагнитных минералов и их взаимосвязью. Однако ведущая роль в создании определенных магнитных свойств грунтов принадлежит ферромагнетикам, поскольку их магнитная восприимчивость обычно на много порядков превышает магнитную восприимчивость основных породообразующих диа- и парамагнитных минералов. Даже незначительное содержание в грунтах ферромагнитных минералов (десятые и сотые доли процента) оказывается достаточным для проявления в них типичных ферромагнитных свойств.
Наибольшей магнитной восприимчивостью обладают породы магматического происхождения, для которых в целом характерно уменьшение к от ультраосновных пород к кислым в соответствии с изменением их минералогического состава.
Магнитная восприимчивость метаморфических пород несколько меньше по сравнению с магматическими. Незначительная магнитная восприимчивость характерна для глинистых сланцев, филлитов, кристаллических сланцев, кварцитов, гнейсов, мраморов и других пород. Высокие значения этого параметра свойственны железистым кварцитам, роговикам, серпентинитам, скарнам и магнетитовым сланцам.
Осадочные породы обычно практически немагнитны или очень слабомагнитны, что, отчасти, обусловлено небольшим содержанием в них ферромагнитных соединений. Наименьшей магнитной восприимчивостью обладают известняки, доломиты, ангидриты, гипсы, соли и другие хемогенные породы, состоящие в основном из диамагнитных минералов. Слабо магнитные и магнитные разновидности установлены среди песков, песчаников и глин, причем обычно (но не всегда) при переходе от песчано-пылеватых пород к глинистым их магнитная восприимчивость возрастает.
Магнитные свойства имеют значение при формировании различных типов грунтов, особенно тонкодисперсных глинистых разновидностей. Исследования поведения глинистых суспензий, паст и осадков в магнитном поле, выполненные Ю. Б. Осиповым (1968), показали, что магнитные свойства минералов и магнитное поле существенно влияют на процесс осаждения глинистых пород и формирование их структурно-текстурных особенностей и, как следствие этого, на механические и реологические свойства как глинистых суспензий, так и сформировавшихся осадков. Это обусловлено наличием на поверхности глинистых минералов высокодисперсных ферромагнитных частиц, которые достаточно прочно связаны с первыми.
В процессе осаждения глинистых суспензий и последующей сушки осадка в магнитном поле установлено, что характер образующейся трещиноватости зависит как от напряженности внешнего магнитного поля, так и от минералогии глин. Наиболее интенсивная трещиноватость во всех случаях возникала на монтмориллонитовых глинах; на образцах гидрослюдистых глин она возникает только при большой напряженности поля (1500 э), а образцы каолинита всегда оставались монолитными. В нулевом (скомпенсированном) поле трещиноватость или вообще не возникает или, если и возникает, то имеет радиальное направление.
Повышенная прочность осадков, сформировавшихся в нулевом поле, обусловлена, по мнению Ю. Б. Осипова (1968), двумя причинами: во-первых, изотропным строением осадков и, во-вторых, наличием в них более высокодисперсных агрегатов вследствие распада грунтовых агрегатов в этих условиях, что способствует увеличению поверхностей энергии и, как следствие этого, приводит к возрастанию механической прочности грунтов.
Особенно сильно сказывается действие магнитного поля на формирование мезоструктуры глинистых пород. Увеличение напряженности магнитного поля вызывает возрастание агрегированности частиц и повышение ориентации как самих частиц, так и их агрегатов. При этом установлено, что частицы гидрослюдистой и каолинитовой глин реагируют даже на геомагнитное поле, причем качество ориентации частиц при переходе от нулевого к геомагнитному полю увеличивается скачком. В интервале магнитных полей от 0,5 до 1500 э ориентация частиц (С) в вертикальных срезах, по Ю. Б. Осипову (1968), может быть приближенно описана эмпирическим уравнением C = algH + b, где H — напряженность поля (величина коэффициента а колеблется от 0,5 до 10, коэффициента b — от 50 до 90).
По абсолютной величине коэффициента ориентации С глинистые осадки располагаются в ряд — гидрослюдистые глины>каолинитовые глины монтмориллонитовые глины. Это объясняется тем, что монтмориллонитовые глины обладают очень большой дисперсностью, и магнитные поля небольшой напряженности ориентируют только относительно грубые частицы в глинистой фракции, а тонкие частицы находятся в состоянии теплового беспорядочного движения.
Насыщение глин ионом Na+ во всех случаях независимо от напряженности поля приводит к увеличению ориентации частиц. При наличии в обменном комплексе двухвалентных катионов (например, Ca2+) в большинстве случаев формируются агрегаты размером до песчаных частиц с хорошей ориентацией частиц внутри них. Сами же агрегаты относительно друг друга практически неориентированы. Это говорит о том, что внешнее магнитное поле повышает ориентацию частиц, главным образом в пределах одного блока.
Таким образом, магнитные свойства глинистых грунтов оказывают влияние на формирование мезоструктуры не только в сильных полях, но и в геомагнитном поле. Изменение мезоструктуры грунтов вызывает соответствующее изменение их физических и механических свойств. В связи с этим изучение магнитных свойств грунтов и их влияние на формирование прочности грунтов имеет большое научное и практическое значение.
Капиллярное движение воды в грунтах
Под капиллярным движением воды в грунтах понимается их способность поднимать воду по капиллярным порам снизу вверх или в стороны вследствие воздействия капиллярных сил, которые возникают на границах раздела различных компонент грунта. В их основе лежат силы взаимодействия воды и воздуха с твердыми частицами грунта, проявляющиеся в смачивании последних, образовании в порах менисков и в других явлениях.
Поднятие воды в грунте по капиллярным порам можно представить как результат действия подъемной силы вогнутых менисков, образующихся в порах при взаимодействии воды с твердыми частицами.
Радиус кривизны мениска находится в прямой зависимости от диаметра капилляра.
Подъемная сила мениска прямо пропорциональна величине поверхностного натяжения и краевому углу смачивания и обратно пропорциональна радиусу грунтового капилляра. Поскольку краевой угол смачивания характеризует силы молекулярного притяжения между водой и грунтовыми частицами, то можно считать, что подъемная сила менисков (или величина капиллярного поднятия в грунтах) в конце концов зависит от сил молекулярного взаимодействия между водой и твердыми грунтовыми частицами.
Последнее уравнение известно как формула Жюрена, показывающая, что высота поднятия обратно пропорциональна радиусу капилляра. Подсчитанные по ней высоты капиллярного поднятия для чистых однородных песков оказались близкими к опытным, а в неоднородных песках и глинистых породах в эту формулу вводится целый ряд поправок.
В практике инженерно-геологических исследований капиллярные свойства обычно характеризуются максимальной величиной капиллярного поднятия, измеряемой в см или м, и скоростью капиллярного поднятия, измеряемой обычно в см/час.
На высоту и скорость капиллярного поднятия влияют многие факторы, наиболее важными из которых являются гранулометрический и химико-минералогический состав грунтов, их структурно-текстурные особенности, а также состав водного раствора.
Высота и скорость капиллярного поднятия воды чрезвычайно сильно зависят от гранулометрического состава грунтов, поскольку в первую очередь он определяет размер и характер пор. С возрастанием дисперсности грунтов размер пор в них уменьшается, и в соответствии с этим увеличивается высота капиллярного поднятия и, наоборот, уменьшается скорость подъема воды. Чем больше начальная скорость капиллярного движения воды, тем быстрее затухает это движение и, наоборот, чем медленнее происходит поднятие капиллярной воды, тем большей высоты оно достигает. Во всех случаях скорость капиллярного поднятия наибольшая в начальный момент поднятия.
Высота капиллярного поднятия в среднезернистых песках равна 0,15—0,35 м, в мелкозернистых — 0,35—1,0 м, в супесях она возрастает до 1—1,5 м, в суглинках — до 3—4 м. В глинах вода может подниматься, по данным П. С. Коссовича (1911), на высоту до 8 л, а в лёссах — до 4 м (за два года).
В зависимости от особенностей минералогического состава и степени окатанности песчаных частиц высота капиллярного поднятия будет неодинакова даже при одинаковой степени дисперсности, поскольку различный минералогический состав и форма частиц обусловливают различную величину пор и самой пористости и оказывают влияние на взаимодействие воды с минеральными частицами. По исследованиям В. В. Охотина, у песчаных частиц крупнее 0,25 мм высота капиллярного поднятия изменялась по следующей закономерности: слюда>окатанный кварц>полевой шпат>остроугольный кварц.
Высота капиллярного поднятия воды в грунтах зависит также от первоначального состояния их увлажнения. Установлено, в частности, что сухие пески обладают меньшей водоподъемностью по сравнению с влажными. По данным В. Я. Стаперниса (1954), высота капиллярного поднятия во влажном грунте в 3—4 раза больше, чем в сухом. Это различие может быть объяснено неодинаковой смачиваемостью влажных и сухих минеральных грунтовых частиц.
На подъем капиллярной воды в грунте оказывает влияние находящийся в его порах адсорбированный и защемленный воздух: чем больше его в порах грунта, тем меньше величина капиллярного поднятия. При наличии больших объемов защемленного воздуха капиллярное поднятие может быть прервано совершенно.
Высота капиллярного поднятия воды в грунтах в известной степени определяется составом обменных катионов, причем их влияние на высоту капиллярного поднятия в грунтах различного гранулометрического состава неодинаково. При сравнительно небольшой дисперсности грунтов (пылеватые пески, супеси, суглинки) капиллярное поднятие увеличивается при замене агрегирующих катионов на диспергирующие (например, при замене Ca2+ на Na+). Введение диспергирующих катионов в грунты, содержащие значительное количество глинистых частиц (например, тяжелые глины), приводит не к повышению, а к снижению высоты капиллярного поднятия. Это объясняется тем, что в первом случае диспергация глинистой фракции способствует тому, что часть крупных, некапиллярных пор переходит в капиллярные, во втором, наоборот, — капиллярные поры частично превращаются в тончайшие ультракапиллярные, по которым передвижение капиллярной воды не происходит в силу того, что они заняты связанной водой.
Влияние обменных катионов на скорость капиллярного поднятия обратно их влиянию на высоту капиллярного поднятия. Агрегирующие ионы увеличивают скорость капиллярного поднятия, а диспергирующие снижают ее. По данным П. И. Шаврыгина, скорость капиллярного поднятия воды в каштановой почве изменялась в зависимости от состава обменных катионов, согласно следующему ряду:
Al3+ > Fe3+ > Ba2+ > H+ > Ca2+ > Mn2+ > Mg2+ > K+ > NH+4> Na+.
Большое влияние на высоту и скорость капиллярного поднятия оказывают структурно-текстурные особенности грунтов. В монолитных грунтах капиллярное передвижение воды совершается беспрепятственно во всей толще грунта снизу вверх. В грунтах, обладающих макроструктурой, капиллярное передвижение воды затруднено наличием некапиллярных пор между отдельными структурными элементами. В таких грунтах передвижение воды под действием капиллярных сил чаще всего совершается в пределах структурного элемента от поверхности внутрь агрегата.
Важным фактором, влияющим на капиллярное поднятие воды в грунтах, является их слоистость, поскольку в зависимости от ее характера распределение капиллярной влаги может принимать различные формы. Экспериментальные исследования Н. П. Чубаровой (1967) показали, что высота капиллярного поднятия закономерно уменьшается с увеличением объемного- веса грунтов.
Эти выводы достаточно хорошо согласуются с данными В. М. Безрука (1946), который показал, что значительное уплотнение глинистых грунтов может привести почти к полному прекращению капиллярного поднятия воды благодаря тому, что при уплотнении в грунтах образуются ультрапоры, полностью заполненные связанной водой.
На высоту и скорость капиллярного поднятия также влияет химический состав воды. Присутствие в воде различных солей может увеличивать или, наоборот, уменьшать высоту капиллярного поднятия. Исследования Б. Б. Полынова (1930) показали, что в процессе капиллярного поднятия одни соли поднимаются на большую высоту, другие — на меньшую. В нижней части капилляров преобладают сульфаты, а в верхней (с высоты около 40 см) — хлориды.
Высота капиллярного поднятия воды в грунтах служит расчетной характеристикой и используется наряду с другими показателями при проектировании целого ряда инженерных сооружений, а также для определения глубины понижения грунтовых вод при дренировании сельскохозяйственных угодий во избежание их заболачивания или засоления.
Разница между плотностью и удельным весом
Даже если удельный вес и плотность используются для обозначения массы, эти величины сильно отличаются друг от друга. Отношение массы к единице объема известно как плотность жидкости. С другой стороны, удельный вес относится к относительной плотности жидкости по отношению к другой жидкости (обычно воде).
В чем разница между плотностью и удельным весом?
Плотность – соотношение между массой и объемом жидкости определяет плотность жидкости.Он обозначается ρ, и его единицы могут быть гм / см3, кг / м3, фунты / кубический дюйм.
Формула плотности: ρ = m / V, где m – масса, а V – объем жидкости.
Формула для определения удельного веса: Specific GravitySubstance = ρsubstance / ρReference
Не имеет единицы измерения и является безразмерной величиной.
Кроме того, обратитесь к приведенной ниже таблице, чтобы узнать о разнице между плотностью и удельным весом. Вы сможете понять разные указатели, которые различают эти два термина.
Разница между плотностью и удельным весом
Плотность | Удельный вес |
Отношение между массой жидкости и ее единичным объемом называется плотностью. | Отношение веса данного вещества к плотности равного объема воды или другого стандартного материала называется удельным весом. |
Для этого расчета необходимо знать объем и вес вещества. | Для этого расчета необходимо знать плотность вещества и плотность воды для равного объема. |
Это мера абсолютного члена. | Это мера относительного срока. |
Единица плотности – кг / м3. | Не имеет единицы. |
Размерная формула плотности [M L-3]. | Это безразмерная величина. |
Он имеет несколько бытовых и коммерческих приложений. | Расчет удельного веса применяется в промышленности для измерения концентрации растворов. |
Таким образом, основная разница между плотностью и удельным весом заключается в ее использовании или применении. В то время как плотность измеряет эту массу на единицу объема жидкости, удельный вес используется для измерения относительной плотности.
Вопросы с несколькими вариантами ответов
Выберите единицу измерения удельного веса.
Н / м3
кг / м3
м / с2
Безразмерный
Ответ: d
Рассчитать удельный вес материала Кг и объем 2 куб. Здесь значение эталонной плотности составляет 50 г / м3.
0.4
0,1
0,3
0,2
Ответ: b
Конус радиусом 1 м и высотой 3 м имеет удельный вес 0,1. Рассчитайте массу конуса при плотности воды 1000 кг / м3.
325,24 кг
136,16 кг
314,16 кг
425,24 кг
Ответ: c
вычисляется его удельный вес.
Плотность материала зависит от изменения температуры.
Масса материала меняется в зависимости от температуры.
Жесткость материала зависит от изменения температуры.
Ни один из вышеперечисленных вариантов.
Ответ: a
Хотя вышеупомянутое обсуждение концепций удельного веса и плотности достаточно подробно, существует довольно много связанных тем, которые также имеют решающее значение для ваших учебных программ по физике.Теперь вы можете загрузить наше приложение Vedantu, чтобы получить доступ к подробным учебным материалам по всем этим связанным темам, а также к интерактивным онлайн-сессиям для большей ясности по ним.
Разница между плотностью и удельным весом
И плотность, и удельный вес описывают массу и могут использоваться для сравнения различных веществ. Однако это не идентичные меры. Удельный вес – это выражение плотности по отношению к плотности эталона или эталона (обычно воды). Кроме того, плотность выражается в единицах измерения (вес по отношению к размеру), а удельный вес является чистым числом или безразмерным.
Что такое плотность?
Плотность – это свойство вещества, которое можно определить как отношение массы к единице объема вещества. Обычно он выражается в граммах на кубический сантиметр, килограммах на кубический метр или фунтах на кубический дюйм.
Плотность выражается формулой:
ρ = m / V, где
ρ – плотность
м – масса
В – объем
Что такое удельный вес?
Удельный вес – это мера плотности относительно плотности эталонного вещества.Справочным материалом может быть что угодно, но чаще всего используется чистая вода. Если материал имеет удельный вес менее 1, он будет плавать по воде.
Удельный вес часто обозначается аббревиатурой sp gr . Удельный вес также называется относительной плотностью и выражается формулой:
Удельный вес вещество = ρ вещество / ρ эталон
Зачем кому-то сравнивать плотность вещества с плотностью воды? Возьмем такой пример: любители морских аквариумов измеряют количество соли в своей воде по удельному весу, в то время как их эталонным материалом является пресная вода.Морская вода менее плотная, чем чистая, но насколько? Число, полученное путем вычисления удельного веса, дает ответ.
Преобразование плотности в удельный вес
Значения удельного веса не очень полезны, за исключением прогнозирования того, будет ли что-то плавать на воде, и для сравнения, является ли один материал более или менее плотным, чем другой. Однако, поскольку плотность чистой воды так близка к 1 (0,9976 грамма на кубический сантиметр), удельный вес и плотность почти одинаковы, если плотность дается в г / куб.Плотность немного меньше удельного веса.
Разница между удельным весом и удельным весом
Автор: Admin
Зависимость удельного веса от удельного веса
Удельный вес и удельный вес – две широко используемые величины. Эти две концепции широко используются в таких областях, как механика, термодинамика, механика жидкости, аэродинамика и в различных других областях. Жизненно важно иметь правильное понимание этих концепций, чтобы преуспеть в областях, в которых эти концепции используются.В этой статье мы собираемся обсудить, что такое удельный вес и удельный вес, их сходство, определения удельного веса и удельного веса, их применение и, наконец, разницу между удельным весом и удельным весом.
Удельный вес
Удельный вес определяется как масса единицы объема данного материала, деленная на массу единицы объема стандартного материала. Плотность материала показывает, насколько плотно упакованы молекулы и насколько они тяжелы.Плотность определяется как масса вещества в единице объема. Математически это записывается как плотность = масса / объем. Эталонным материалом в большинстве случаев является воздух для газов и вода для жидкостей. Удельный вес также зависит от давления и температуры. Удельный вес используется в простых отраслях промышленности, таких как производство молока и каучука, для определения качества сырья. Пикнометр – один из множества различных инструментов, используемых для определения удельного веса. Он также известен как бутылка с удельным весом.Удельный вес – это безразмерная величина, которая изменяется от нуля до бесконечности. Но оно не может иметь нулевое значение. Удельный вес также имеет форму, называемую кажущимся удельным весом. Удельный вес также известен как относительная плотность, которая определяется как плотность данного материала / плотность эталонного материала.
Удельный вес
Удельный вес – слово, похожее по звучанию на удельный вес, но это две очень разные величины.Вес определяется как сила, действующая на массу из-за гравитационного поля другого объекта. Поскольку вес – это сила, она измеряется в ньютонах. Удельный вес определяется как вес единицы объема материала. Греческая буква гамма (γ) используется для обозначения удельного веса. Единицы измерения удельного веса – ньютон на квадратный метр. Размеры удельного веса [масса] [длина] -2 [время] -2 . Удельный вес также равен плотности материала, умноженной на напряженность гравитационного поля, действующего на объект.Удельный вес зависит от гравитационного поля.
В чем разница между удельным весом и удельным весом? • Удельный вес – это безразмерная величина, тогда как удельный вес имеет размеры. • Удельный вес материала не зависит от гравитационного поля, но удельный вес материала зависит от гравитационного поля. • Удельный вес представляет собой сравнение двух материалов, а удельный вес – нет.Другими словами, удельный вес – это относительная величина, тогда как удельный вес – это абсолютная величина. |
Масса, вес, объем, плотность и удельный вес [видео]
Привет, ребята! Добро пожаловать в этот видеоролик о массе, весе, объеме, плотности и удельном весе.В этом видео я хочу сосредоточиться на том, что представляет собой каждый из них и чем каждый из них отличается. Часто неправильно используются масса, вес, объем и удельный вес.
Итак, давайте рассмотрим подробнее.Что я сделаю, так это пройдусь по определению каждого из них, а затем мы вернемся к ним и проясним некоторые недоразумения, которые приводят к их неправильному использованию друг с другом.
Определения
Масса – это мера количества вещества. Это приблизительно мера количества атомов в данном объекте. Масса также является мерой сопротивления объекта гравитации. Килограмм – это основная единица измерения массы в системе СИ.
Вес – это сила, вызванная гравитационным притяжением Земли к ее поверхности.Основная единица измерения веса в системе СИ – ньютон.
* Вес и масса – это два, которые чаще всего путают друг с другом, но мы вернемся к этому.
Объем – это мера объема трехмерного пространства, которое занято жидкостью, твердым телом или газом. Основная единица измерения объема в системе СИ – кубический метр (м³).
Плотность относится к измерениям компактности объекта.
Удельный вес находится в прямой зависимости от плотности.Это соотношение плотности объекта и вещества, с которым он контактирует. Например, если вы хотите поместить объект в воду, удельный вес скажет вам, будет он плавать или нет.
Хорошо, мы только что рассмотрели определение для каждого, но давайте вернемся назад и посмотрим, как они связаны друг с другом.
Как они соотносятся друг с другом
Итак, мы начали с массы . Чтобы объект имел вес, объем, плотность или чтобы найти удельную плотность , он должен иметь массу.А то у нас ничего нет, и все это было бы бессмысленно.
Итак, у каждого объекта есть масса. Следующее, к чему мы должны перейти, – это вес объекта. Каждый объект с массой также будет иметь вес из-за гравитации Земли, притягивающей этот объект к своей поверхности. Чтобы найти вес объекта, нужно просто умножить массу объекта на силу тяжести. Еще о весе и массе следует помнить о том, что масса не меняется, пока этот объект не теряет материю.Однако вес объекта с той же массой может меняться в зависимости от того, где он находится. Например, как луна; если я пойду на Луну, я буду меньше весить из-за меньшей гравитации, но все равно буду иметь ту же массу.
Теперь перейдем к , том . Мы это уже определили. Мы сказали, что объем – это мера пространства внутри объекта. Но как найти объем? Что ж, все трехмерные объекты будут иметь высоту, длину и глубину. Итак, чтобы найти объем пространства в этих трех измерениях, мы умножаем эти три измерения вместе.Результат покажет нам количество места внутри этого объекта.
Плотность напрямую связана с массой и объемом. Фактически, это говорит нам о точных отношениях между ними. Чтобы определить плотность объекта, мы берем его массу и делим на его объем. Если масса имеет большой объем, но малая масса, можно сказать, что она имеет низкую плотность.
Это даст нам понять, что материя объекта не очень компактна, а скорее расположена на большем расстоянии.
Если бы объект имел небольшой объем, но большую массу, то он имел бы высокую плотность.Это говорит нам о том, что материя объекта очень компактна.
Это приводит нас к удельному весу . Опять же, удельный вес говорит нам о взаимосвязи между плотностью объекта и контактирующего вещества. Контактное вещество чаще всего – вода. Итак, чтобы найти удельный вес, мы должны взять плотность объекта и разделить ее на плотность воды. Если удельный вес больше единицы, то мы знаем, что объект утонет. Если удельный вес меньше единицы, то мы знаем, что объект будет плавать по воде.Это потому, что плотность воды должна быть больше плотности объекта.
Я надеюсь, что это видео по массе, весу, объему, плотности и удельному весу помогло вам лучше понять, как они соотносятся друг с другом.
Увидимся в следующий раз!
Плотность, удельный вес и удельный вес
Плотность определяется как масса на единицу объема . Масса – это свойство, и единица измерения плотности в системе СИ составляет [ кг / м 3 ].
Плотность может быть выражена как
ρ = м / В = 1 / ν [1]
, где
ρ = плотность [кг / м 3 ], [снарядов / фут 3 ]
м = масса [кг], [снаряды]
V = объем [м 3 ], [футы 3 ]
ν = удельный объем [м 3 / кг], [футы 3 / снаряды]
Имперские (США) единицы измерения плотности: снарядов / фут 3 , но фунт-масса на кубический фут – фунт м / фут 3 Часто используется – .Обратите внимание, что существует разница между фунтами силы (фунт ф ) и массой фунта (фунт м ) . Пули могут быть умножены на 32,2 , что дает приблизительное значение в фунтах массы (фунт м ) .
- 1 снаряд = 32,174 фунта м = 14,594 кг
- 1 кг = 2,2046 фунта м = 6,8521×10 -2 снарядов
- Плотность воды: 1000 кг / м 3 , 1,938 снарядов / ft 3
См. также Конвертер единиц – масса и Конвертер единиц – плотность
На атомном уровне частицы плотнее упакованы внутри вещества с более высокой плотностью.Плотность – это физическое свойство, постоянное при данной температуре и давлении, которое может быть полезно для идентификации веществ.
Ниже на этой странице: Удельный вес (относительная плотность), Удельный вес для газов, Удельный вес, Примеры расчетов
См. Также: Плотности для некоторых распространенных материалов
Вода – Плотность, Удельный вес и Коэффициент теплового расширения – изменение температуры при 1, 68 и 680 атм, единицы СИ и британские единицы
Воздух – плотность, удельный вес и коэффициент теплового расширения – изменение температуры и давления, единицы СИ и британские единицы
Как измерить плотность жидких нефтепродуктов
Пример 1: Плотность мяч для гольфа
Пример 2: Использование плотности для идентификации материала
Пример 3: Плотность для расчета объемной массы
Удельный вес (относительная плотность) – SG – это безразмерная единица измерения , определяемая как отношение плотности вещества к плотности воды – при заданной температуре e и может быть выражено как
SG = ρ вещество / ρ h3O [2]
где
SG = удельный вес вещества
ρ вещество = плотность жидкости или вещества [кг / м 3 ]
ρ h3O = плотность воды – обычно при температуре 4 o C [кг / м 3 ]
Обычно используют плотность воды при температуре 4 o C (39 o F) в качестве эталона, поскольку вода в этот момент имеет самую высокую плотность 1000 кг / м 3 или 1.940 пули / фут 3 .
Поскольку удельный вес – SG – безразмерен, он имеет то же значение в системе СИ и британской имперской системе (BG). Удельный вес жидкости имеет то же числовое значение, что и ее плотность, выраженная в г / мл или мг / м 3 . Вода обычно также используется в качестве эталона при расчете удельного веса твердых веществ.
См. Также Теплофизические свойства воды – плотность, температура замерзания, температура кипения, скрытая теплота плавления, скрытая теплота испарения, критическая температура…
Пример 4: Удельный вес железа
Удельный вес для некоторых распространенных материалов
Вещество | Удельный вес – SG – |
---|---|
Ацетилен | 0,0028 | 0,0013 |
Спирт | 0,82 |
Алюминий | 2,72 |
Латунь | 8.48 |
Кадмий | 8,57 |
Хром | 7,03 |
Медь | 8,79 |
Диоксид углерода | 0,00198 |
Окись углерода | 0,00126 |
7,20 | |
Водород | 0,00009 |
Свинец | 11,35 |
Ртуть | 13.59 |
Никель | 8,73 |
Азот | 0,00125 |
Нейлон | 1,12 |
Кислород | 0,00143 |
Парафин | 0,80 |
0,79 Бензин | |
ПВХ | 1,36 |
Резина | 0,96 |
Сталь | 7,82 |
Олово | 7.28 |
Цинк | 7,12 |
Вода (4 o C) | 1,00 |
Вода, море | 1,027 |
Дерево, Дуб | 0,77 |
В начало
Удельный вес газов обычно рассчитывается по отношению к воздуху и определяется как отношение плотности газа к плотности воздуха – при указанной температуре и давлении.
Удельный вес может быть рассчитан какSG = ρ газ / ρ воздух [3]
где
SG = удельный вес газа
ρ газ = плотность газа [кг / м 3 ]
ρ воздух = плотность воздуха (обычно при NTP – 1,204 [кг / м 3 ])
Молекулярные веса можно использовать для расчета удельного веса, если плотности газа и воздуха оцениваются при такое же давление и температура.
См. Также Теплофизические свойства воздуха – плотность, вязкость, критическая температура и давление, тройная точка, энтальпии и энтропии, теплопроводность и диффузность, ……
Наверх
Определен удельный вес как вес на единицу объема . Масса , сила . Единица измерения удельного веса в системе СИ – [Н / м 3 ]. Британская система мер – [фунт / фут 3 ].
Удельный вес (или усилие на единицу объема) можно выразить как
γ = ρ a г [4]
где
γ = удельный вес (Н / м 3 ], [фунт / фут 3 ]
ρ = плотность [кг / м 3 ], [снаряды / фут 3 ]
a г = ускорение свободного падения (9.807 [м / с 2 ], 32,174 [фут / с 2 ] при нормальных условиях)
Пример 5: Удельный вес воды
Удельный вес для некоторых распространенных материалов
Продукт | Удельный вес – γ – | ||||
---|---|---|---|---|---|
Имперские единицы (фунт / фут 3 ) | Единицы СИ (кН / м 3 27 | Алюминий | 172 | 27 | |
Латунь | 540 | 84.5 | |||
Тетрахлорметан | 99,4 | 15,6 | |||
Медь | 570 | 89 | |||
Этиловый спирт | 49,3 | 7,74 | |||
Бензин | 42,5 | 6,67 900 | Глицерин | 78,6 | 12,4 |
Керосин | 50 | 7,9 | |||
Ртуть | 847 | 133.7 | |||
Моторное масло SAE 20 | 57 | 8,95 | |||
Морская вода | 63,9 | 10,03 | |||
Нержавеющая сталь | 499 – 512 | 78 – 80 | |||
Вода | 62,4 | 9,81 | |||
Кованое железо | 474 – 499 | 74 – 78 |
В начало
Примеры
Пример 1: Плотность мяча для гольфа
Мяч для гольфа имеет диаметр 42 мм и массой 45 г.Объем мяча для гольфа можно рассчитать как
V = (4/3) π (42 [мм] * 0,001 [м / мм] / 2) 3 = 3,8 10 -5 [м 3 ]
Плотность мяча для гольфа можно рассчитать как
ρ = 45 [г] * 0,001 [кг / г] / 3,8 10 -5 [м 3 ] = 1184 [кг / м 3 ]
Вернуться к началу
Пример 2: Использование плотности для идентификации материала
Неизвестное жидкое вещество имеет массу 18.5 г и занимает объем 23,4 мл (миллилитр).
Плотность вещества можно рассчитать как
ρ = (18,5 [г] / 1000 [г / кг]) / (23,4 [мл] / (1000 [мл / л] * 1000 [л / м] ) 3 ]))
= 18,5 10 -3 [кг] / 23,4 10 -6 [м 3 ] = 790 [кг / м 3 ]
Если мы найдем плотность для некоторых распространенных жидкостей мы обнаруживаем, что этиловый спирт – или этанол – имеет плотность 789 кг / м 3 .Жидкость может быть этиловым спиртом!
Пример 3: Плотность для расчета объемной массы
Плотность титана составляет 4507 кг / м 3 . Массу 0,17 м 3 объем титана можно рассчитать как
м = 0,17 [м 3 ] * 4507 [кг / м 3 ] = 766,2 [кг]
Примечание! – имейте в виду, что существует разница между «насыпной плотностью» и фактической «плотностью твердого тела или материала». Это может быть неясно в описании продуктов.Перед важными расчетами всегда перепроверяйте значения с другими источниками.
Вернуться к началу
Пример 4: Удельный вес железа
Плотность железа 7850 кг / м 3 . Удельный вес железа относительно воды с плотностью 1000 кг / м 3 составляет
SG (железо) = 7850 [кг / м 3 ] / 1000 [кг / м 3 ] = 7,85
Пример 5: Удельный вес воды
Плотность воды составляет 1000 кг / м3 при 4 ° C (39 ° F).
Удельный вес в единицах СИ составляет
γ = 1000 [кг / м 3 ] * 9,81 [м / с 2 ] = 9810 [Н / м 3 ] = 9,81 [кН / м 3 ]
Плотность воды составляет 1,940 пробок / фут3 при 39 ° F (4 ° C).
Удельный вес в британских единицах измерения:
γ = 1,940 [снаряды / фут 3 ] * 32,174 [фут / с 2 ] = 62,4 [фунт / фут 3 ]
К началу
Как Получение веса по удельному весу
Обновлено 8 декабря 2020 г.
Крис Дезиел
Если вы знаете удельный вес твердого или жидкого, вы можете легко вычислить его плотность, а затем и вес.Удельный вес равен плотности твердого вещества или жидкости, деленной на плотность воды при определенной температуре. Как только вы узнаете плотность этого твердого объекта или конкретной жидкости, вы можете рассчитать его массу на единицу объема и, исходя из этой массы, вы можете получить вес. Это потому, что плотность (D) определяется как отношение массы (m) к объему (v), или:
D = \ frac {m} {v}
Как только вы знаете массу, вы должны преобразовать ее в вес, только если вы используете британскую систему измерения.
TL; DR (слишком долго; не читал)
Удельный вес – это плотность вещества, деленная на плотность воды. Как только вы знаете плотность, вы знаете массу на единицу объема и, исходя из этого, можете определить вес. В имперской системе измерения вам нужно преобразовать массу в слитках в вес в фунтах.
Что такое удельный вес?
Ученые используют понятие удельного веса, чтобы сравнить плотность вещества с плотностью воды.Чтобы вычислить удельный вес, вы разделите плотность вещества на плотность воды при 4 градусах Цельсия, поскольку вода достигает своей максимальной плотности при этой температуре. В метрических единицах CGS (сантиметр, грамм, секунда) плотность воды составляет по существу 1 грамм / кубический сантиметр, поэтому в этих единицах плотность объекта равна его удельному весу. Единственное отличие состоит в том, что плотность измеряется в граммах на кубический сантиметр, а удельный вес не имеет единиц. В других системах измерения плотность воды не равна 1, поэтому плотность и удельный вес – это разные числа.
Единицы измерения массы и веса
В метрической системе единицы измерения массы и веса одинаковы: граммы или килограммы. Однако в имперской системе измерения для этих величин используются другие единицы измерения. Это потому, что масса – это мера количества вещества, содержащегося в объекте, а вес – это мера силы тяжести на объекте. В имперской системе единицей массы является пуля, а единицей веса – ньютон. Фунт также является единицей веса.Один фунт равен 4,45 ньютона.
Ученые склонны не различать массу и вес на Земле, даже несмотря на то, что в имперской системе это различие сохраняется за счет использования разных единиц. В британской системе единицы измерения плотности – пули на кубический фут или пули на кубический дюйм.
Расчет массы по удельному весу
Если вам известен удельный вес твердого вещества или жидкости, вы можете найти плотность, умножив удельный вес на плотность воды при 4 градусах Цельсия.В единицах CGS плотность воды составляет 1 г / см 3 , поэтому плотность рассматриваемого вещества будет равна удельному весу. Однако, если вы сделаете расчет в единицах MKS (метры, килограммы, секунды), вы умножите его на 10 3 , потому что плотность воды в этой системе составляет 1000 кг / м 3 . В британской системе мер умножьте на 1,94 пробки / фут 3 , что представляет собой плотность воды в пробках.
Зная плотность, вы можете рассчитать массу на единицу объема.Все, что вам нужно сделать, это умножить эту плотность на объем твердого вещества или жидкости, чтобы найти массу твердого вещества или жидкости. В метрической системе масса равна весу, поэтому дальнейшее преобразование не требуется. Однако, если вы использовали имперскую систему, вам нужно преобразовать единицы из этих слагов в фунты, используя преобразование 1 слаг = 32,2 фунта.
Разница между плотностью и удельным весом
Основное отличие – плотность от удельного веса
Плотность и удельный вес являются показателями того, какую массу вещество занимало бы в данном объеме.Основное различие между плотностью и удельным весом состоит в том, что плотность – это масса на единицу объема вещества , тогда как удельный вес – это соотношение, сравнивающее плотность одного вещества с плотностью другого эталонного вещества.
Что такое плотность
Плотность вещества означает массу на единицу объема. Плотность обычно дается греческой буквой «ро» (). Если масса пробы вещества равна, а объем пробы равен, то плотность равна:
.
Единица измерения плотности в системе СИ – кг м -3 . Часто другие единицы измерения используются для измерения плотности в различных областях исследований. Например, в химии граммы на кубический сантиметр (г · см -3 ) часто используются для выражения плотности.
Плотность может изменяться в зависимости от температуры и давления. Как правило, плотность увеличивается при повышении давления (частицы, составляющие вещество, сжимаются в меньший объем) и уменьшается при повышении температуры (вещество расширяется, и поэтому количество частиц в единице объема становится меньше).Однако вода с температурой от 0 до 4 o ° C является заметным исключением, поскольку она, как ни странно, расширяет на при понижении температуры в этом диапазоне.
Что такое удельный вес
Удельный вес – это соотношение , , при котором плотность конкретного вещества сравнивается с плотностью другого эталонного вещества, обычно воды. Удельный вес не имеет единиц. Кажущийся удельный вес вещества – это отношение веса удельного объема вещества к весу того же объема эталонного вещества.Кажущийся удельный вес легко измерить путем измерения веса или с помощью ареометра. Истинный удельный вес , который относится к соотношению плотностей двух веществ, необходимо рассчитать на основе измерений кажущегося удельного веса.
Пикнометр – это устройство, которое используется для измерения кажущегося удельного веса. Обычно это небольшой стеклянный сосуд, который можно наполнить веществом, удельный вес которого необходимо измерить.Вес пикнометра также необходимо измерять, когда он пустой, и снова, когда он заполнен эталонным веществом. Используя эти измерения веса, можно рассчитать кажущийся удельный вес и, таким образом, истинный удельный вес вещества.
Пикнометр
При использовании ареометра для измерения удельного веса жидкости ареометр погружается в жидкость. Насколько глубоко опускается ареометр, зависит от кажущегося удельного веса жидкости, поэтому значение кажущегося удельного веса можно определить по шкале на ареометре.
Влагомер
Разница между плотностью и удельным весом
Что он измеряетПлотность измеряет массу единицы объема вещества.
Удельный вес – это сравнение плотности вещества с плотностью эталонного вещества.
Размеры
Плотность имеет размеры [масса] [объем] -3 . Единица измерения плотности в системе СИ – кг м -3 .
Удельный вес безразмерен.
Изображение предоставлено
«Полный пикнометр, сфотографированный на квадратах размером 5 мм».