Densità di alluminio in fisica. Alluminio specificato


Oggi sono sviluppate molte strutture e dispositivi complessi, dove i metalli e le loro leghe vengono utilizzati con proprietà diverse. Per applicare la lega più adatta in un design specifico, i progettisti sono selezionati in conformità con i requisiti di forza, fluidità, elasticità, ecc., Nonché la stabilità di queste caratteristiche nell'intervallo di temperatura richiesto. Successivamente, viene calcolata la quantità richiesta di metallo, richiesta per la produzione di prodotti da esso. Per fare ciò, fare un calcolo in base alla sua gravità specifica. Questo valore è costante: questa è una delle caratteristiche principali dei metalli e delle leghe, quasi in coincidenza con la densità. È facile calcolarlo: è necessario un peso (P) di qualsiasi pezzo di metallo in forma solida per dividere sul suo volume (V). Il valore risultante è indicato da γ, ed è misurato in Newton in un metro cubico.

Formula gonfiore:

Sulla base del fatto che il peso è una massa moltiplicata per accelerazione della caduta libera, otteniamo quanto segue:

Ora su unità di peso specifico. I suddetti Newton sullo strumento cubico appartengono al sistema SI. Se viene utilizzato il sistema SGS metrico, questo valore viene misurato in Danne su un centimetro cubico. Per designare la gravità specifica nel sistema ICD, viene utilizzata la seguente unità: Chilogram-Force su un metro cubico. A volte è ammesso di utilizzare Gram-Force su un centimetro: questa unità giace al di fuori di tutti i sistemi metrici. Le relazioni principali sono ottenute da:

1 DIN / cm 3 \u003d 1,02 kg / m 3 \u003d 10 N / m 3.

Maggiore è il valore del peso specifico, il metallo più difficile. Per l'alluminio leggero, questo valore è piuttosto piccolo - in unità x, è uguale a 2.69808 g / cm 3 (ad esempio, ha 7,9 g / cm3). Alluminio, come leghe da esso, oggi è molto popolare, e la sua produzione cresce costantemente. Dopotutto, questo è uno dei pochi metalli necessari per l'industria, la cui scorta è nella crosta terrestre. Conoscendo la proporzione di alluminio, è possibile calcolare qualsiasi prodotto da esso. Per questo, c'è una comoda calcolatrice metallica, oppure è possibile calcolare manualmente il valore del peso specifico della lega di alluminio desiderata dalla piastra sottostante.

Tuttavia, è importante tenere conto del fatto che questo è il peso teorico del laminato, poiché il contenuto degli additivi nella lega non è rigorosamente definito e può fluttuare in piccoli limiti, il peso del rotolato la stessa lunghezza, ma di diverso I produttori o le parti possono differire, ovviamente, questa differenza è piccola, ma è.

Diamo alcuni esempi di calcolo:

Esempio 1. Calcoliamo il peso del filo di alluminio del marchio A97 con un diametro di 4 mm e una lunghezza di 2100 metri.

Definiamo l'area della sezione trasversale del cerchio S \u003d πr 2 significa s \u003d 3,1415 · 2 2 \u003d 12,56 cm 2

Definiamo il peso del rotolamento sapendo che la proporzione del marchio A97 \u003d 2,71 GG / cm 3

M \u003d 12.56 · 2.71 · 2100 \u003d 71478.96 grammi \u003d 71,47 kg

TOTALEpeso filo 71,47 kg

Esempio 2. Calcoliamo il peso del cerchio dall'alluminio in alluminio con un diametro di 60 mm e una lunghezza di 150 cm in una quantità di 24 pezzi.

Definiamo l'area della sezione trasversale del cerchio S \u003d πr 2 significa s \u003d 3,1415 · 3 2 \u003d 28,26 cm 2

Definiamo il peso del rotolamento sapendo che la proporzione del marchio AL8 \u003d 2,55 G / cm 3

Una tabella di densità di fluidi a temperature diverse e pressione atmosferica per i fluidi più comuni è data. I valori di densità nella tabella corrispondono alle temperature specificate, l'interpolazione dei dati è consentita.

Molte sostanze sono capaci di uno stato liquido. Liquidi - sostanze di varie origine e composizione che hanno fluidità - sono in grado di cambiare la loro forma sotto l'azione di alcune forze. La densità del liquido è il rapporto tra la massa del fluido al volume che serve.

Considera gli esempi della densità di alcuni fluidi. La prima sostanza che viene in mente con la parola "liquido" è acqua. E questo non è affatto per caso, perché l'acqua è la sostanza più comune sul pianeta, e quindi può essere adottato per l'ideale.

Uguale a 1000 kg / m 3 per distillati e 1030 kg / m 3 per acqua di mare. Poiché questo valore è strettamente interconnesso con una temperatura, vale la pena notare che questo valore "ideale" è stato ottenuto a + 3,7 ° C. La densità di acqua bollente sarà leggermente inferiore - è uguale a 958,4 kg / m 3 a 100 ° C. Quando i fluidi sono riscaldati, la loro densità è solitamente ridotta.

La densità dell'acqua è vicina al valore di vari prodotti alimentari. Questi sono prodotti simili come: una soluzione di aceto, vino, crema del 20% e crema aspro del 30%. I prodotti separati risultano essere densamente, ad esempio, tuorlo d'uovo - la sua densità è 1042 kg / m 3. L'acqua densa si scopre, ad esempio: succo di ananas - 1084 kg / m 3, succo d'uva - fino a 1361 kg / m 3, succo d'arancia - 1043 kg / m 3, coca-cola e birra - 1030 kg / m 3.

Molte sostanze di densità sono inferiori all'acqua. Ad esempio, gli alcoli si rivelano molto più leggeri dell'acqua. Quindi la densità equivale a 789 kg / m 3, butil - 810 kg / m 3, metil - 793 kg / m 3 (a 20 ° C). I tipi separati di carburante e olio hanno anche valori di densità inferiori: olio - 730-940 kg / m 3, benzina - 680-800 kg / m 3. La densità del cherosene è di circa 800 kg / m 3, - 879 kg / m 3, olio combustibile - fino a 990 kg / m 3.

Densità liquida - Tabella a temperature diverse
Liquido Temperatura,
° S.		 Densità liquida
kg / m 3
Anilina 0…20…40…60…80…100…140…180 1037…1023…1007…990…972…952…914…878
(GOST 159-52) -60…-40…0…20…40…80…120 1143…1129…1102…1089…1076…1048…1011
ACETONE C 3 H 6 O 0…20 813…791
Proteina dell'uovo di pollo 20 1042
20 680-800
7…20…40…60 910…879…858…836
Bromo 20 3120
acqua 0…4…20…60…100…150…200…250…370 999,9…1000…998,2…983,2…958,4…917…863…799…450,5
Acqua marina 20 1010-1050
Acqua dura 10…20…50…100…150…200…250 1106…1105…1096…1063…1017…957…881
Vodka 0…20…40…60…80 949…935…920…903…888
Fissaggio del vino 20 1025
Vino secco 20 993
Gasollente 20…60…100…160…200…260…300 848…826…801…761…733…688…656
20…60…100…160…200…240 1260…1239…1207…1143…1090…1025
GTF (refrigerante) 27…127…227…327 980…880…800…750
Dauterm. 20…50…100…150…200 1060…1036…995…953…912
Polli uova del tuorlo 20 1029
Karboran. 27 1000
20 802-840
Acido nitrico HNO 3 (100%) -10…0…10…20…30…40…50 1567…1549…1531…1513…1495…1477…1459
Acido Palmitico C 16 H 32 o 2 (conc.) 62 853
Acido solforico H 2 SO 4 (CONC.) 20 1830
HCl sale acido (20%) 20 1100
Acido acetico CH 3 Cooh (Conc.) 20 1049
Cognac 20 952
Creosoto 15 1040-1100
37 1050-1062
Xilene c 8 h 10 20 880
Rame (10%) 20 1107
Rame (20%) 20 1230
Liquore Cherry. 20 1105
Mazuta 20 890-990
Burro di arachidi 15 911-926
Olio di macchina 20 890-920
Olio motore T. 20 917
Olio d'oliva 15 914-919
(Rafinir.) -20…20…60…100…150 947…926…898…871…836
Miele (disidratato) 20 1621
Metil acetato ch 3 coch 3 25 927
20 1030
Latte condensato con zucchero 20 1290-1310
Naftalena 230…250…270…300…320 865…850…835…812…794
Olio 20 730-940
Olife. 20 930-950
Pasta di pomodoro 20 1110
Patok bollito 20 1460
Pattern Pokhmala. 20 1433
UN PUB 20…80…120…200…260…340…400 990…961…939…883…837…769…710
Birra 20 1008-1030
PMS-100. 20…60…80…100…120…160…180…200 967…934…917…901…884…850…834…817
PES-5. 20…60…80…100…120…160…180…200 998…971…957…943…929…902…888…874
Purea Apple. 0 1056
(10%) 20 1071
Soluzione di salet di colore in acqua (20%) 20 1148
Soluzione di zucchero in acqua (saturi) 0…20…40…60…80…100 1314…1333…1353…1378…1405…1436
Mercurio 0…20…100…200…300…400 13596…13546…13350…13310…12880…12700
Seroublerod. 0 1293
Silicone (dietilpolsilossano) 0…20…60…100…160…200…260…300 971…956…928…900…856…825…779…744
Sciroppo di Apple. 20 1613
Trementina 20 870
(grasso 30-83%) 20 939-1000
Resina 80 1200
Coagulazione in resina. 20 1050-1250
succo d'arancia 15 1043
Succo d'uva 20 1056-1361
Succo di graffe 15 1062
Succo di pomodoro 20 1030-1141
succo di mela 20 1030-1312
Alcool amilova. 20 814
Alcool Butilova. 20 810
Alcol isobutile 20 801
All'alcol isopropil 20 785
Alcool metilico 20 793
Alcool spumoso 20 804
ETIL ALCOOL C 2 H 5 OH 0…20…40…80…100…150…200 806…789…772…735…716…649…557
Lega di sodio-potassio (25% NA) 20…100…200…300…500…700 872…852…828…803…753…704
Loop Lead-Bismuth (45% PB) 130…200…300…400…500..600…700 10570…10490…10360…10240…10120..10000…9880
liquido 20 1350-1530
Siero di latte 20 1027
Tetrakresyoxysilane (CH 3 C 6 H 4 O) 4 SI 10…20…60…100…160…200…260…300…350 1135…1128…1097…1064…1019…987…936…902…858
Tetraclorodifenil c 12 h 6 cl 4 (Aroclor) 30…60…150…250…300 1440…1410…1320…1220…1170
0…20…50…80…100…140 886…867…839…810…790…744
Carburante diesel 20…40…60…80…100 879…865…852…838…825
Carburatore carburatore 20 768
Carburante motore 20 911
RT Fuel. 836…821…792…778…764…749…720…692…677…648
T-1 Carburante -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 867…853…824…819…808…795…766…736…720…685
Carburante T-2 -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 824…810…781…766…752…745…709…680…665…637
Combustibile T-6 -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 898…883…855…841…827…813…784…756…742…713
T-8 Carburante -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 847…833…804…789…775…761…732…703…689…660
Carburante TC-1 -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 837…823…794…780…765…751…722…693…879…650
Quattro cloruro carbonio (chch) 20 1595
Urotoropain c 6 h 12 n 2 27 1330
Fluorbenzene. 20 1024
Clorobenzene. 20 1066
Acetato di etile 20 901
Etil bromuro 20 1430
Etilico iodid 20 1933
Cloruro etilico. 0 921
Etere 0…20 736…720
Ether Garpius. 27 1100

I tassi di bassa densità si distinguono da tali liquidi come: Trennentine 870 kg / m 3,

Le persone per un lungo periodo usano il rame nella vita di tutti i giorni. Un parametro molto importante per le persone moderne è la sua densità e proporzione.

Questi dati sono utilizzati nei calcoli della composizione dei materiali nella produzione di varie comunicazioni, parti, prodotti e componenti nel settore tecnico.

Informazioni principali su rame

Il rame è il metallo non ferroso più comune. Il suo nome in Latino - Cuprum - ha ricevuto in onore dell'isola di Cipro. Lì, è stato minato antico greci migliaia di anni fa. Gli storici hanno persino inventato le palpebre di rameche è durato dal IV secolo v. e. A quel tempo, la gente ha fatto dal metallo popolare:

  • strumento;
  • piatti;
  • gioielleria;
  • monete.

Tabella D.I. Mendeleeva prende il 29 ° posto. Questo elemento ha proprietà uniche -Fisici, chimiche e meccaniche. Nei tempi antichi, in un ambiente naturale, era possibile trovare rame sotto forma di pepite, a volte dimensioni molto grandi. Le persone hanno riscaldato la razza sul fuoco all'aperto, e poi rinfrescata bruscamente. Di conseguenza, si stava crackando, il che ha permesso di effettuare il restauro del metallo. Una tecnologia così semplice ha permesso di iniziare a padroneggiare l'elemento popolare.

Proprietà

Il rame è un metallo di colore non ferroso con un rosadotato di alta densità. In natura, ci sono più di 170 specie di minerali nella loro composizione Cuprum. Solo 17 sono fabbricati dalla produzione industriale di questo elemento. La maggior parte di questo elemento chimico è contenuta nella composizione dei metalli di minerale:

  • halcosina - fino all'80%;
  • prenotazione - fino al 65%;
  • kovelina - fino al 64%.

Di questi minerali, l'arricchimento del rame e la sua fusione viene effettuata. L'alta conduttività termica e la conduttività elettrica sono proprietà distintive del metallo non ferroso. Inizia a fondersi a una temperatura di 1063 o c e bolle a 2600 o C. Il marchio Cuprum dipenderà dal metodo di produzione. Il metallo avviene:

  • trafilato a freddo;
  • rotolamento;
  • cast.

Per ogni tipo ci sono calcoli parametrici speciali che caratterizzano il grado di resistenza allo spostamento, la deformazione sotto l'influenza di carichi e compressioni, nonché un indicatore di elasticità quando il materiale di trazione.

Il metallo colorato viene attivamente ossidato durante il processo di riscaldamento. A una temperatura di 385 o c, si forma ossido di rame. Il suo contenuto riduce la conduttività termica e la conduttività elettrica di altri metalli. Quando si interagiscono con l'umidità, le forme metalliche che comprano, con un mezzo acido - vitrios.

A causa delle sue proprietà, questo elemento chimico è utilizzato attivamente nella produzione di sistemi elettrici ed elettronici e molti altri prodotti di un'altra destinazione. La proprietà più importante è la sua densità di 1 kg per m 3Perché con l'aiuto di questo indicatore è determinato il peso del prodotto prodotto. La densità mostra il rapporto di massa al volume totale.

Il sistema più comune per misurare le unità di densità è di 1 chilogrammo su m 3. Questo indicatore per il rame è 8,93 kg / m 3. In una forma liquida, la densità sarà al livello di 8,0 g / cm 3. Il tasso di densità complessivo può variare a seconda del marchio di metallo avente varie impurità. Questo usa la gravità specifica della sostanza. È una caratteristica molto importante quando si tratta della produzione di materiali, che contiene rame. La proporzione caratterizza il rapporto tra la massa di rame nel volume totale della lega.

La proporzione di rame sarà 8,94 g / cm 3. I parametri di specifica densità e peso in rame coincidono, ma tale coincidenza non è tipica per altri metalli. La massa specifica è molto importante non solo nella produzione di prodotti con il suo contenuto, ma anche durante l'elaborazione dei rottami. Ci sono molte tecniche con cui è possibile scegliere razionalmente materiali per la formazione di prodotti. Nei sistemi internazionali, il parametro di peso specifico è espresso in Newton per 1 volume dell'unità.

È molto importante produrre tutti i calcoli nella fase di progettazione di dispositivi e meccanismi. Una densità e il peso specifici sono valori diversi, ma sono necessariamente utilizzati per determinare la massa degli spazi vuoti per varie parti, che contiene Cuprum.

Se confronta la densità di rame e alluminioVedremo una grande differenza. Alluminio, questo indicatore è 2698,72 kg / m 3 nello stato a temperatura ambiente. Tuttavia, con un aumento della temperatura, i parametri diventano diversi. Quando si sposta l'alluminio in uno stato liquido, se riscaldato, la densità sarà entro 2,55-2,34 g / cm 3. L'indicatore dipende sempre dal contenuto degli elementi di lega nelle leghe di alluminio.

Indicatori tecnici di leghe metalliche

Le più comuni leghe basate su rame ottone e bronzo sono considerati. La loro composizione è anche formata da altri elementi:

  • zinco;
  • nichel;
  • lattina;
  • bismuto.

Tutte le leghe differiscono nella struttura. La presenza di stagno nella composizione consente le leghe di bronzo di eccellente qualità. Nelle leghe più economiche includevano il nichel o lo zinco. Materiali basati su Cuprum. possedere le seguenti caratteristiche:

  • alta plasticità e resistenza all'usura;
  • conduttività elettrica;
  • resistenza al mezzo aggressivo;
  • coefficiente di attrito basso.

Le leghe basate su rame sono ampiamente utilizzate nella produzione industriale. Di loro producono piatti, gioielli, tubi elettrici e sistemi di riscaldamento. I materiali con Cuprum sono spesso utilizzati per decorare la parte della facciata delle case, la fabbricazione di composizioni. Elevata stabilità e plasticità sono qualità di base per l'uso del materiale.

Calcolo della gravità specifica del rame

Come sai, negli ultimi cento anni, i progressi hanno fatto un passo abbastanza lontano, il che, a sua volta, ha permesso di sviluppare molte industrie in tutto il mondo. Non esiste una produzione metallurgica, poiché la scienza ha dato a questo settore molte tecnologie, tecniche di calcolo e compresa la capacità di misurare la specifica gravità dei metalli.

Poiché varie leghe di rame sono diverse nella loro composizione, nonché proprietà fisiche e chimicamente, consente a ciascun prodotto o dettaglio selezionare la lega necessaria. Per calcolare il peso richiesto per la produzione di prodotti laminati, è necessario conoscere la proporzione del marchio corrispondente.

Formula di misurazione del peso specifico in metallo

Il peso specifico è il rapporto tra il peso P di metallo omogeneo da una certa lega al volume di questa lega. È indicato dal peso specifico del simbolo γ e in nessun caso può essere confuso con la densità. Sebbene i valori della densità e della gravità specifica come rame e altri metalli siano molto spesso lo stesso, vale la pena ricordare che non è in realtà in tutte le condizioni.

Pertanto, per il calcolo della pesatura specifica del rame, la formula γ \u003d p / v viene utilizzata

E per calcolare il peso di una certa dimensione dell'acciaio laminato in rame, l'area della sua sezione trasversale è moltiplicata per peso e lunghezza specifica.

Unità gonfiore

Per misurare la proporzione di rame e altre leghe, è possibile utilizzare la seguente unità di misurazione:

nel sistema SGS - 1 DIN / cm 3,

nel sistema c - 1 n / m 3,

nel sistema di MCSS - 1 kg / m 3.

Queste unità sono interconnesse da una determinata relazione che assomiglia a questa:

0.1 DIN / cm 3 \u003d 1 N / m3 \u003d 0,102 kg / m 3.

Metodi per il calcolo della gravità specifica del rame

1. Usa speciale sul nostro sito,

2. Calcolo con l'aiuto di formule, area della sezione trasversale del rotolato, quindi moltiplicazione sulla proporzione del marchio e per la lunghezza.

ESEMPIO 1: Calcoliamo il peso dei fogli di rame con uno spessore di 4 mm, la dimensione di 1000x2000 mm in una quantità di 24 pezzi di lega di rame m2

Calcoliamo il volume di un foglio V \u003d 4 · 1000 · 2000 \u003d 8000000 mm 3 \u003d 8000 cm 3

Sapendo che la proporzione di 1 cm 3 marchio di rame m3 \u003d 8,94 gr / cm 3

Calcoliamo il peso di un foglio di rotolamento m \u003d 8,94 · 8000 \u003d 71520 gr \u003d 71,52 kg

TOTALE Massa di tutti i laminati m \u003d 71,52 · 24 \u003d 1716,48 kg

ESEMPIO 2: Calcoliamo il peso della canna di rame D 32 mm Lunghezza totale di 100 metri dalla lega di rame-nichel mnz5-1

L'area della sezione trasversale dell'asta con un diametro di 32 mm S \u003d πr 2 significa s \u003d 3,1415 · 16 2 \u003d 803,84 mm 2 \u003d 8,03 cm 2

Definiamo il peso dell'intero arrotolato, sapendo che la proporzione della lega di rame-nichel mnz5-1 \u003d 8.7 gr / cm 3

TOTALE M \u003d 8,0384 · 8.7 · 10000 \u003d 699340.80 grammi \u003d 699.34 kg

ESEMPIO 3: Calcoliamo il peso del quadrato di rame con un lato di 20 mm con una lunghezza di 7,4 metri dalla lega resistente al calore in rame BRNKHK

Trova il volume di laminato V \u003d 2 · 2 · 740 \u003d 2960 cm 3

La tabella mostra le proprietà termofisiche del rame a seconda della temperatura nell'intervallo da 50 a 1600 gradi Kelvin.

La densità di rame è 8933 kg / m 3 (o 8,93 g / cm 3) a temperatura ambiente. Il rame è quasi quattro volte più difficile e. Questi metalli galleggeranno sulla superficie del rame liquido. I valori di densità di rame nella tabella sono specificati nella dimensione KG / M 3.

La dipendenza della densità di rame sulla sua temperatura è presentata nella tabella. Va notato che la densità del rame durante il suo riscaldamento diminuisce sia in metallo solido che in rame liquido. Ridurre il valore di densità di questo metallo è dovuto alla sua espansione quando aumenta il volume di rame riscaldato. Si dovrebbe notare che il rame liquido ha una densità di circa 8000 kg / m 3 A temperature fino a 1300 ° C.

La conduttività termica di rame è 401 w / (m · grandine) A temperatura ambiente, che è un valore piuttosto alto che è paragonabile a.

A 1357k (1084 ° C), il rame entra in uno stato liquido, che si riflette nel tavolo con una forte calo del valore del coefficiente della conduttività termica del rame. È chiaro la conduttività termica del rame liquido è quasi due volte inferiore a quella del metallo solido.

La conduttività termica del rame durante il suo riscaldamento tende a diminuire, ma a temperature superiori a 1400 K, il valore della conducibilità termica inizia ad aumentare di nuovo.

La tabella discute le seguenti proprietà termofisiche del rame a diverse temperature:

  • densità di rame, kg / m 3;
  • calore specifico, j / (kg · grandine);
  • teteratura, m 2 / s;
  • conduttività termica del rame, w / (m · k);
  • funzione di lorentz;
  • il rapporto tra capacità termica.

Proprietà termofisiche del rame: CTR e capacità di calore in rame specifico

Il rame ha un calore relativamente alto di fusione e bollente: il calore specifico di fusione del rame 213 kj / kg; Il calore specifico del bollente di rame 4800 kj / kg.

La tabella seguente mostra alcune delle proprietà termofisiche del rame a seconda della temperatura nell'intervallo da 83 a 1473k. I valori delle proprietà in rame sono indicati alla normale pressione atmosferica. Si dovrebbe notare che la specifica capacità termica del rame è 381 j / (kg · grandine) A temperatura ambiente, e la conduttività termica del rame è 395 W / (m · grandine) ad una temperatura di 20 ° C.

Dai valori del coefficiente di espansione della temperatura e capacità termica del rame nella tabella, si può vedere che il riscaldamento di questo metallo porta ad un aumento di questi valori. Ad esempio, la capacità di calore in rame a una temperatura di 900 ° C diventa uguale a 482 J / (kg · grandine).

La tabella viene data le seguenti proprietà termofisiche del rame:

  • densità di rame, kg / m 3;
  • capacità di calore specifica di rame, kJ / (kg · k);
  • coefficiente di conducibilità termica di rame, w / (m · grandine);
  • resistenza elettrica specifica, ohm · m;
  • coefficiente di espansione termica lineare (CTR), 1 / grandine.

FONTI:
1.
2. .