물리학에서 알루미늄의 밀도. 알루미늄의 비중


오늘날 다양한 속성을 가진 금속과 그 합금을 사용하는 많은 복잡한 구조와 장치가 개발되었습니다. 특정 디자인에 가장 적합한 합금을 적용하기 위해 설계자는 강도, 수율, 탄성 등의 요구 사항과 필요한 온도 범위에서 이러한 특성의 안정성에 따라 합금을 선택합니다. 다음으로 필요한 양의 금속이 계산되어 제품 생산에 필요합니다. 이렇게하려면 비중을 기준으로 계산을해야합니다. 이 값은 일정합니다. 이것은 금속 및 합금의 주요 특성 중 하나이며 실제로 밀도와 일치합니다. 계산하는 것은 간단합니다. 단단한 금속 조각의 무게 (P)를 부피 (V)로 나누어야합니다. 결과 값은 γ로 표시되며 입방 미터당 뉴턴 단위로 측정됩니다.

비중 공식 :

무게에 중력 가속도를 곱한 질량에 따라 다음과 같은 결과를 얻습니다.

이제 비중 측정 단위에 대해. 위의 입방 미터당 뉴턴은 SI 시스템을 나타냅니다. CGS 미터법을 사용하는 경우이 값은 입방 센티미터 당 다인 단위로 측정됩니다. MKSS 시스템에서 비중을 지정하는 데 사용되는 단위는 입방 미터당 킬로그램 힘입니다. 때로는 입방 센티미터 당 그램-포스를 사용하는 것이 허용됩니다.이 단위는 모든 미터법 시스템 외부에 있습니다. 주요 관계는 다음과 같이 얻습니다.

1 다인 / cm 3 \u003d 1.02 kg / m 3 \u003d 10 n / m 3.

비중이 높을수록 금속이 무거워집니다. 가벼운 알루미늄의 경우이 값은 매우 작습니다. SI 단위에서는 2.69808g / cm3와 같습니다 (예 : 강철의 경우 7.9g / cm3와 같습니다). 알루미늄은 합금과 마찬가지로 오늘날 수요가 높으며 생산량이 지속적으로 증가하고 있습니다. 결국 이것은 산업에 필요한 몇 안되는 금속 중 하나이며 그 공급은 지각에 있습니다. 알루미늄의 비중을 알면 모든 제품을 계산할 수 있습니다. 이를 위해 편리한 금속 계산기가 있거나 아래 판에서 원하는 알루미늄 합금의 비중을 가져와 수동 계산을 할 수 있습니다.

그러나 합금의 첨가제 함량이 엄격하게 정의되지 않고 작은 한계 내에서 다를 수 있기 때문에 이것이 압연 제품의 이론적 무게라는 점을 고려하는 것이 중요합니다. 그러면 동일한 길이의 압연 제품의 무게가 동일하지만 제조업체 또는 배치가 다를 수 있습니다. 물론이 차이는 작지만 그렇습니다.

다음은 계산의 몇 가지 예입니다.

예 1. 직경 4mm, 길이 2100m의 A97 등급 알루미늄 와이어의 무게를 계산해 보겠습니다.

원의 단면적 결정 S \u003d πR 2는 S \u003d 3.1415 2 2 \u003d 12.56 cm 2를 의미합니다.

A97 등급의 비중 \u003d 2.71g / cm 3임을 알고 압연 제품의 무게를 결정합시다.

M \u003d 12.56 2.71 2100 \u003d 71478.96 그램 \u003d 71.47 kg

합계와이어 무게 71.47 kg

예제 2. 직경 60mm, 길이 150cm의 알루미늄 등급 AL8로 만든 원의 무게를 24 개로 계산해 봅시다.

원의 단면적 결정 S \u003d πR 2는 S \u003d 3.1415 3 2 \u003d 28.26 cm 2를 의미합니다.

우리는 AL8 브랜드의 비중 \u003d 2.55g / cm 3임을 알고 압연 제품의 무게를 결정합니다.

가장 일반적인 액체에 대해 다양한 온도와 대기압에서 액체의 밀도 표가 제공됩니다. 표의 밀도 값은 표시된 온도에 해당하며 데이터 보간이 허용됩니다.

많은 물질이 액체 상태가 될 수 있습니다. 액체는 유동성이있는 다양한 기원과 구성의 물질입니다. 특정 힘의 영향을 받아 모양을 바꿀 수 있습니다. 액체의 밀도는 액체가 차지하는 부피에 대한 액체의 질량의 비율입니다.

일부 액체의 밀도 예를 고려해 봅시다. "액체"라는 단어가 물일 때 가장 먼저 떠오르는 물질입니다. 그리고 이것은 물이 지구상에서 가장 널리 퍼진 물질이기 때문에 전혀 우연이 아니므로 이상으로 받아 들일 수 있습니다.

증류수는 1000kg / m3, 해수는 1030kg / m3와 같습니다. 이 값은 온도와 밀접한 관련이 있으므로이 "이상적인"값은 + 3.7 ° C에서 얻은 것입니다. 끓는 물의 밀도는 약간 적습니다 .100 ° C에서 958.4 kg / m 3입니다. 액체가 가열되면 일반적으로 밀도가 감소합니다.

물의 밀도는 다른 식품에 가깝습니다. 이들은 식초 용액, 와인, 20 % 크림 및 30 % 사워 크림과 같은 제품입니다. 개별 제품은 밀도가 높습니다. 예를 들어 계란 노른자-밀도는 1042kg / m 3입니다. 예를 들어 파인애플 주스-1084 kg / m 3, 포도 주스-최대 1361 kg / m 3, 오렌지 주스-1043 kg / m 3, 코카콜라 및 맥주-1030 kg / m 3보다 밀도가 높은 것으로 나타났습니다.

많은 물질이 물보다 밀도가 떨어집니다. 예를 들어 알코올은 물보다 훨씬 가볍습니다. 따라서 밀도는 789 kg / m 3, 부틸-810 kg / m 3, 메틸-793 kg / m 3 (20 ° C에서)입니다. 특정 유형의 연료 및 오일은 밀도 값이 훨씬 더 낮습니다 : 오일-730-940 kg / m 3, 가솔린-680-800 kg / m 3. 등유의 밀도는 약 800kg / m 3-879 kg / m 3, 연료 오일-최대 990 kg / m 3입니다.

액체 밀도-다른 온도에서의 표
액체 온도,
° C
액체의 밀도,
kg / m 3
아닐린 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
아세톤 C 3 H 6 O 0…20 813…791
닭고기 달걀 흰자위 20 1042
20 680-800
7…20…40…60 910…879…858…836
브롬 20 3120
0…4…20…60…100…150…200…250…370 999,9…1000…998,2…983,2…958,4…917…863…799…450,5
해수 20 1010-1050
물이 무겁다 10…20…50…100…150…200…250 1106…1105…1096…1063…1017…957…881
보드카 0…20…40…60…80 949…935…920…903…888
강화 와인 20 1025
드라이 와인 20 993
가스 오일 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
GTP (냉각수) 27…127…227…327 980…880…800…750
Dowtherm 20…50…100…150…200 1060…1036…995…953…912
닭고기 달걀 노른자 20 1029
카보 란 27 1000
20 802-840
질산 HNO 3 (100 %) -10…0…10…20…30…40…50 1567…1549…1531…1513…1495…1477…1459
팔 미트 산 C 16 H 32 O 2 (진한) 62 853
황산 H 2 SO 4 (농도) 20 1830
염산 HCl (20 %) 20 1100
아세트산 CH 3 COOH (농도) 20 1049
코냑 20 952
크레오소트 15 1040-1100
37 1050-1062
크실렌 C 8 H 10 20 880
황산구리 (10 %) 20 1107
황산구리 (20 %) 20 1230
체리 리큐어 20 1105
연료 유 20 890-990
땅콩 버터 15 911-926
기계유 20 890-920
모터 오일 T 20 917
올리브유 15 914-919
(세련된.) -20…20…60…100…150 947…926…898…871…836
꿀 (탈수) 20 1621
메틸 아세테이트 CH 3 COOCH 3 25 927
20 1030
설탕과 연유 20 1290-1310
나프탈렌 230…250…270…300…320 865…850…835…812…794
기름 20 730-940
건조유 20 930-950
토마토 페이스트 20 1110
삶은 당밀 20 1460
전분 시럽 20 1433
선술집 20…80…120…200…260…340…400 990…961…939…883…837…769…710
맥주 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
사과 퓌레 0 1056
(10 %) 20 1071
물에 염화나트륨 용액 (20 %) 20 1148
수용액의 설탕 (포화) 0…20…40…60…80…100 1314…1333…1353…1378…1405…1436
수은 0…20…100…200…300…400 13596…13546…13350…13310…12880…12700
이황화 탄소 0 1293
실리콘 (디 에틸 폴리실록산) 0…20…60…100…160…200…260…300 971…956…928…900…856…825…779…744
사과 시럽 20 1613
테레빈 20 870
(지방 함량 30-83 %) 20 939-1000
수지 80 1200
콜타르 20 1050-1250
오렌지 주스 15 1043
포도 주스 20 1056-1361
자몽 주스 15 1062
토마토 쥬스 20 1030-1141
사과 주스 20 1030-1312
아밀 알코올 20 814
부틸 알코올 20 810
이소 부틸 알코올 20 801
이소 프로필 알코올 20 785
메틸 알코올 20 793
프로필 알코올 20 804
에틸 알코올 C 2 H 5 OH 0…20…40…80…100…150…200 806…789…772…735…716…649…557
나트륨-칼륨 합금 (25 % Na) 20…100…200…300…500…700 872…852…828…803…753…704
납-비스무트 합금 (45 % Pb) 130…200…300…400…500..600…700 10570…10490…10360…10240…10120..10000…9880
액체 20 1350-1530
우유 유청 20 1027
테트라 크레 실록시 \u200b\u200b실란 (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
테트라 클로로 디 페닐 C 12 H 6 Cl 4 (아로 클로르) 30…60…150…250…300 1440…1410…1320…1220…1170
0…20…50…80…100…140 886…867…839…810…790…744
디젤 연료 20…40…60…80…100 879…865…852…838…825
기화기 연료 20 768
모터 연료 20 911
연료 RT 836…821…792…778…764…749…720…692…677…648
연료 T-1 -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 867…853…824…819…808…795…766…736…720…685
연료 T-2 -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 824…810…781…766…752…745…709…680…665…637
연료 T-6 -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 898…883…855…841…827…813…784…756…742…713
연료 T-8 -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 847…833…804…789…775…761…732…703…689…660
연료 TS-1 -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 837…823…794…780…765…751…722…693…879…650
사염화탄소 (CTC) 20 1595
우로 토로 핀 C 6 H 12 N 2 27 1330
플루오로 벤젠 20 1024
클로로 벤젠 20 1066
에틸 아세테이트 20 901
에틸 브로마이드 20 1430
요오드화 에틸 20 1933
염화 에틸 0 921
에테르 0…20 736…720
가르 피우스의 에테르 27 1100

저밀도 표시기는 다음과 같은 액체로 구분됩니다. 테레빈 유 870 kg / m 3,

사람들은 오랫동안 일상 생활에서 구리를 사용해 왔습니다. 현대인에게 매우 중요한 매개 변수는 밀도와 비중입니다.

이 데이터는 기술 산업의 다양한 통신, 부품, 제품 및 구성 요소 생산에서 재료의 구성을 계산하는 데 사용됩니다.

구리에 대한 기본 정보

구리는 가장 일반적인 비철금속입니다. 라틴어로 그 이름-Cuprum-키프로스 섬을 기리기 위해 받았습니다. 수천년 전에 고대 그리스인이 채굴했습니다. 역사가들은 심지어 구리 시대를 발명했습니다., BC IV에서 V 세기까지 지속되었습니다. 이자형. 그 당시 사람들은 대중적인 금속으로 만들었습니다.

  • 수단;
  • 그릇;
  • 장식물;
  • 동전.

D.I. Mendeleev, 29 위를 차지했습니다. 이 요소에는 물리적, 화학적 및 기계적 특성이 있습니다. 고대에 구리는 자연 환경에서 덩어리 형태로, 때로는 매우 큰 크기로 발견 될 수있었습니다. 사람들은 바위를 불에 태우고 급격히 식혔습니다. 결과적으로 균열이 발생하여 금속 회수가 가능했습니다. 이 간단한 기술을 통해 인기있는 요소를 마스터 할 수있었습니다.

속성

구리는 분홍색 색조의 붉은 비철금속입니다.고밀도로 부여됩니다. 자연에는 Cuprum을 포함하는 170 가지 이상의 미네랄이 있습니다. 이 요소는 17 개 중 상업적으로 채굴됩니다. 이 화학 원소의 대부분은 광석 금속 성분에 포함되어 있습니다.

  • 칼코 사이트-최대 80 %;
  • 브로 니타-최대 65 %;
  • 코벨 리나-최대 64 %.

구리는 이러한 광물에서 농축되고 제련됩니다. 높은 열 및 전기 전도도는 비철금속의 독특한 특성입니다. 1063 ° C에서 녹기 시작하고 2600 ° C에서 끓습니다. Cuprum 브랜드는 생산 방법에 따라 다릅니다. 금속 발생 :

  • 냉간 인발;
  • 구르는;
  • 캐스트.

각 유형에는 전단 저항, 하중 및 압축의 영향에 따른 변형 및 재료의 인장 탄성을 특성화하는 고유 한 매개 변수 계산이 있습니다.

비철금속은 가열 중에 활발하게 산화됩니다. 385 ° C의 온도에서 구리 산화물이 형성됩니다. 그 함량은 다른 금속의 열전도도 및 전기 전도도를 감소시킵니다. 습기와 상호 작용할 때 금속은 산성 환경 인 vitriol과 함께 큐 라이트를 형성합니다.

이 화학 원소는 그 특성으로 인해 전기 및 전자 시스템 및 기타 여러 제품의 생산에 적극적으로 사용됩니다. 가장 중요한 속성은 m3 당 1kg의 밀도,이 표시기가 생산되는 제품의 무게를 결정하기 때문입니다. 밀도는 총 부피에 대한 질량의 비율을 보여줍니다.

밀도 단위를 측정하는 가장 일반적인 시스템은 m 3 당 1kg입니다. 이 구리 표시기는 8.93 kg / m 3입니다. 액체 형태의 밀도는 8.0g / cm 3입니다. 전체 밀도 지수는 다양한 불순물을 포함하는 금속의 등급에 따라 달라질 수 있습니다. 이를 위해 물질의 비중이 사용됩니다. 구리를 함유 한 재료를 생산할 때 매우 중요한 특성입니다. 비중은 합금의 총 부피에서 구리 질량의 비율을 나타냅니다.

구리의 비중은 8.94g / cm 3입니다.... 구리의 비중 및 중량 매개 변수는 동일하지만이 우연의 일치는 다른 금속에서는 일반적이지 않습니다. 비중은 내용물이있는 제품을 생산할 때뿐만 아니라 스크랩을 처리 할 때에도 매우 중요합니다. 제품 형성을 위해 재료를 합리적으로 선택할 수있는 많은 기술이 있습니다. 국제 SI 시스템에서 비중 매개 변수는 부피 1 단위당 뉴턴으로 표현됩니다.

장치 및 메커니즘의 설계 단계에서 모든 계산을 수행하는 것이 매우 중요합니다. 비중과 무게는 서로 다른 값이지만 Cuprum을 포함하는 다양한 부품의 공작물 질량을 결정하는 데 반드시 사용됩니다.

구리와 알루미늄의 밀도를 비교하면우리는 큰 차이를 보게 될 것입니다. 알루미늄의 경우이 수치는 실온 상태에서 2698.72 kg / m3입니다. 그러나 온도가 상승하면 매개 변수가 달라집니다. 알루미늄이 가열되면 액체 상태로 변하면 밀도는 2.55-2.34g / cm 3 범위입니다. 표시기는 항상 알루미늄 합금의 합금 원소 함량에 따라 다릅니다.

금속 합금의 기술 지표

가장 일반적인 구리 기반 합금 황동과 청동이 고려됩니다.... 그들의 구성은 또한 다른 요소로 형성됩니다.

  • 아연;
  • 니켈;
  • 주석;
  • 창연.

모든 합금은 구조가 다릅니다. 조성물에 주석이 있으면 우수한 품질의 청동 합금을 만들 수 있습니다. 저렴한 합금에는 니켈 또는 아연이 포함됩니다. Cuprum 기반 소재 생산 다음과 같은 특성이 있습니다.

  • 높은 연성 및 내마모성;
  • 전기 전도도;
  • 공격적인 환경에 대한 저항;
  • 낮은 마찰 계수.

구리 기반 합금은 산업 생산에 널리 사용됩니다. 그들은 접시, 보석, 전선 및 난방 시스템을 생산하는 데 사용됩니다. Cuprum이있는 재료는 종종 집 앞을 장식하고 구성을 만드는 데 사용됩니다. 높은 안정성과 연성은 재료 적용의 주요 특성입니다.

구리의 비중 계산

아시다시피, 지난 수백 년 동안 진전이 충분히 진행되었으며, 그 결과 전 세계의 많은 산업이 발전 할 수있었습니다. 금속의 비중을 측정하는 능력을 포함하여 과학이이 산업에 많은 기술, 계산 방법을 제시했기 때문에 야금 생산도 제쳐두고 있지 않았습니다.

다양한 구리 합금은 그 조성과 물리적, 화학적 특성이 다르기 때문에 각 제품 또는 부품에 필요한 합금을 선택할 수 있습니다. 압연 제품 생산에 필요한 무게를 계산하려면 해당 브랜드의 특정 무게를 알아야합니다.

금속 비중 측정 공식

비중은이 합금의 부피에 대한 특정 합금의 균질 금속의 중량 P의 비율입니다. 비중은 기호 γ로 표시되며 어떤 경우에도 밀도와 혼동해서는 안됩니다. 구리와 다른 금속의 밀도와 비중은 매우 똑같지 만 모든 조건에서 실제로 그런 것은 아니라는 점을 기억할 가치가 있습니다.

따라서 구리의 비중을 계산하려면 공식 γ \u003d P / V

그리고 특정 크기의 압연 구리의 무게를 계산하기 위해 단면적에 비중과 길이를 곱합니다.

비중 단위

구리 및 기타 합금의 비중을 측정하는 데 다음 단위를 사용할 수 있습니다.

sGS 시스템에서-1 dyn / cm 3,

sI 시스템에서-1 n / m 3,

mKSS 시스템-1kg / m 3.

이러한 단위는 다음과 같은 특정 비율로 서로 관련되어 있습니다.

0.1 다인 / cm 3 \u003d 1 n / m3 \u003d 0.102 kg / m 3.

구리의 비중을 계산하는 방법

1. 당사 웹 사이트에서 특별 사용,

2. 공식, 압연 제품의 단면적을 사용하여 계산 한 다음 브랜드의 비중과 길이를 곱합니다.

예 1 : 구리 합금 M2 24 개 양에서 두께 4mm, 크기 1000x2000mm의 구리 시트 무게 계산

한 장의 부피를 계산해 봅시다 V \u003d 4 1000 2000 \u003d 8000000 mm 3 \u003d 8000 cm 3

구리 등급 M3의 1cm 3 비중 \u003d 8.94g / cm 3

롤 시트 한 장의 무게를 계산해 봅시다. M \u003d 8.94 8000 \u003d 71520 gr \u003d 71.52 kg

합계 압연 된 모든 제품의 무게 M \u003d 71.52 24 \u003d 1716.48 kg

예 2 : 구리 니켈 합금 MNZh5-1에서 총 길이가 100m 인 구리 막대 D 32mm의 무게를 계산합니다.

지름이 32mm 인 막대의 단면적 S \u003d πR 2는 S \u003d 3.1415 16 2 \u003d 803.84 mm 2 \u003d 8.03 cm 2를 의미합니다.

구리-니켈 합금 MNZh5-1의 비중 \u003d 8.7g / cm 3임을 알고 모든 압연 제품의 무게를 결정하십시오.

합계 M \u003d 8.0384 8.7 10000 \u003d 699340.80 그램 \u003d 699.34kg

예 3 : 내열성 구리 합금 BrNHK에서 측면이 20mm이고 길이가 7.4m 인 구리 사각형의 무게 계산

압연 제품의 부피 구하기 V \u003d 2 2 740 \u003d 2960 cm 3

이 표는 온도에 따른 구리의 열 물리학 적 특성을 50 ~ 1600 켈빈 범위에서 보여줍니다.

구리의 밀도는 실온에서 8933kg / m3 (또는 8.93g / cm3)입니다.... 구리는 거의 4 배 더 무겁습니다. 이 금속은 액체 구리의 표면에 떠 있습니다. 표의 구리 밀도 값은 kg / m 3 단위로 표시됩니다.

온도에 대한 구리 밀도의 의존성이 표에 나와 있습니다. 가열 될 때 구리의 밀도는 고체 금속과 액체 구리 모두에서 감소합니다. 이 금속의 밀도 감소는 가열시 팽창으로 인해 구리의 양이 증가합니다. 유의해야합니다 액체 구리의 밀도는 약 8000kg / m3입니다. 최대 1300 ° C의 온도에서.

구리의 열전도율은 401W / (m · deg)입니다. 상온에서 이것은 상당히 높은 값입니다.

1357K (1084 ° C)에서 구리는 액체 상태로 바뀌며 구리의 열전도율 값이 급격히 떨어지면 표에 반영됩니다. 분명하다 액체 구리의 열전도율은 고체 금속보다 거의 2 배 낮습니다.

가열되면 구리의 열전도율이 감소하는 경향이 있지만 1400K 이상의 온도에서는 열전도율 값이 다시 증가하기 시작합니다.

표는 서로 다른 온도에서 구리의 다음 열 물리적 특성을 보여줍니다.

  • 구리 밀도, kg / m 3;
  • 비열 용량, J / (kg · deg);
  • 열 확산율, m 2 / s;
  • 구리의 열전도율, W / (m · K);
  • lorentz 기능;
  • 열용량의 비율.

구리의 열 물리적 특성 : CTE 및 구리의 비열

구리는 비교적 높은 융해열과 비등 열을 가지고 있습니다. 구리의 비 융합 열은 213kJ / kg입니다. 구리의 비등 비열은 4800 kJ / kg입니다.

아래 표는 83 ~ 1473K 범위의 온도 함수로서 구리의 일부 열 물리적 특성을 보여줍니다. 구리 특성 값은 대기압에서 표시됩니다. 유의해야합니다 구리의 비열 용량은 381 J / (kg deg)입니다. 실온에서 구리의 열전도율은 20 ° C의 온도에서 395 W / (m · deg)입니다.

표의 구리 열팽창 계수 및 열용량 값 에서이 금속을 가열하면 이러한 값이 증가한다는 것을 알 수 있습니다. 예를 들어 900 ° C의 온도에서 구리의 열용량은 482 J / (kg · deg)와 같습니다.

이 표는 구리의 다음 열 물리적 특성을 제공합니다.

  • 구리 밀도, kg / m 3;
  • 구리의 비열 용량, kJ / (kg · K);
  • 구리의 열전도 계수, W / (m · deg);
  • 특정 전기 저항, Ohm · m;
  • 선형 열팽창 계수 (CTE), 1 / deg.

출처 :
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