Плотность в физике – это величина, которая характеризует массу вещества, занимающего единицу объема. Она является одним из основных параметров, используемых в физике для описания различных процессов.
Плотность – физическая величина, определяемая как отношение массы тела к занимаемому им объему. Обозначается плотность греческой буквой ρ (ро).
Формула плотности
{rho = dfrac{m}{V}}
ρ – плотность вещества
m – масса
V – объем
Таблица плотности веществ
В таблице приведена плотность различных материалов и веществ:
- газов,
- металлов,
- сплавов,
- продуктов.
Для вашего удобства реализован поиск по таблице. Для этого в поле “Найти” введите интересующий вас материал.
Вещество (материал) | Плотность ρ, кг/м3 |
Плотность ρ, г/см3 |
---|---|---|
Агат плотность агата |
2600 | 2,6 |
Азот плотность азота |
1250 | 1,25 |
Азот сжиженный (-195°C) плотность сжиженного азота |
850 | 0,850 |
Азота закись N2O плотность закиси азота |
1,98 | 0,00198 |
Азота окись NO плотность окиси азота |
1,3402 | 0,00134 |
Азота фторокись NO2F плотность фторокиси азота |
2,9 | 0,0029 |
Азота хлорокись NO2Cl плотность хлорокиси азота |
2,57 | 0,00257 |
Азотная кислота, HNO3 водный раствор 91% плотность азотной кислоты |
1505 | 1,505 |
Актиний плотность актиния |
10070 | 10,07 |
Алебастр плотность алебастра |
1800-2500 | 1,8-2,5 |
Алмаз плотность алмаза |
3510 | 3,51 |
Алюминиевая бронза (3-10% Al) плотность алюминиевой бронзы |
7700-8700 | 7,7-8,7 |
Алюминиевая фольга плотность алюминиевой фольги |
2700 -2750 | 7,7-2,75 |
Алюминий плотность алюминия |
2710 | 2,71 |
Алюминий крупнокусковой плотность крупнокускового алюминия |
880 | 0,88 |
Алюминий порошкообразный плотность порошкообразного алюминия |
750 | 0,75 |
Алюминий фтористый (криолит) плотность фтористого алюминия |
1600 | 1,6 |
Алюминия оксид Al2O3 (чистый сухой) плотность оксида алюминия |
1520 | 1,52 |
Америций чистый плотность амерция |
13670 | 13,67 |
Аммиак плотность аммиака |
770 | 0,77 |
Аммиачная селитра (нитрат аммония) плотность аммиачной селитры |
730 | 0,73 |
Аммония сульфат; сернокислый аммоний (мокрый) плотность сульфата аммония |
1290 | 1,29 |
Аммония сульфат; сернокислый аммоний (сухой) плотность сульфата аммония |
1130 | 1,13 |
Андезит цельный плотность андезита цельного |
2770 | 2,77 |
Анилин плотность анилина |
1020 | 1,02 |
Апатит плотность апатита |
3190 | 3,19 |
Арахис нечищеный (земляной орех) плотность арахиса нечищеного |
270 | 0,27 |
Арахис чищенный (земляной орех) плотность арахиса чищенного |
650 | 0,65 |
Аргон плотность аргона |
1784 | 1,784 |
Асбест кусками плотность асбеста |
1600 | 1,6 |
Асбест цельный плотность асбеста |
2350-2600 | 2,35-2,6 |
Асфальтобетон плотность асфальтобетона |
2250 | 2,25 |
Асфальтовая крошка плотность асфальтовой крошки |
720 | 0,72 |
Ацетилен C2H2 плотность ацетилена |
1,17 | 0,00117 |
Ацетон плотность ацетона |
800 | 0,8 |
Ацетонитрил плотность ацетонитрила |
780 | 0,78 |
Баббит плотность баббита |
7270 | 7,27 |
Базальт дробленый плотность базальта дробленного |
1950 | 1,95 |
Базальт цельный плотность базальта цельного |
3000 | 3 |
Бакелит цельный плотность бакелита цельного |
1360 | 1,36 |
Барий чистый плотность бария чистого |
3590 | 3,59 |
Бариллиево-медный сплав, бериллиевая бронза плотность бериллиевой бронзы |
8100 – 8250 | 8,1 – 8,25 |
Бария сульфат (барит), дробленый плотность сульфата бария |
2880 | 2,88 |
Бензин плотность бензина |
750 | 0,75 |
Бензол плотность бензола |
880 | 0,88 |
Бериллий плотность бериллия |
1848 | 1,848 |
Берклий чистый плотность берклий чистый |
14780 | 14,78 |
Бетон плотность бетона |
2300 | 2,3 |
Бетонит сухой плотность бетонита сухого |
600 | 0,6 |
Бобы какао плотность какое бобов |
600 | 0,6 |
Бобы касторовые плотность бобов касторовых |
580 | 0,58 |
Бобы соевые плотность соевых бобов |
720 | 0,72 |
Бокситы дробленые плотность дробленых бокситов |
1282 | 1,282 |
Бор плотность бора |
2460 | 2,46 |
Бор фтористый плотность фтористого бора |
2,99 | 0,00299 |
Бром чистый плотность брома |
3120 | 3,12 |
Бронза плотность бронзы |
8700-8900 | 8,7-8,9 |
Бронза свинцовистая плотность свинцовистой бронзы |
7700 – 8700 | 7,7-8,7 |
Бронза фосфористая плотность бронзы фосфористной |
8780 – 8920 | 8,78-8,92 |
Бумага обычная плотность бумаги |
1201 | 1,201 |
Бура (пироборнокислый натрий) плотность буры |
850 | 0,85 |
Буровой раствор глинистый жидкий плотность раствора буры |
1730 | 1,73 |
Бутан (i-Бутан) C4H10 плотность i-бутана |
2,67 | 0,00267 |
Бутан (n-Бутан) C4H10 плотность n-бутана |
2,7 | 0,0027 |
Бытовые отходы, бытовой мусор плотность мусора |
480 | 0,48 |
Ванадий чистый плотность ванадия |
6020 | 6,02 |
Винипласт плотность винипласта |
1380 | 1,38 |
Висмут чистый плотность висмута |
9750 | 9,75 |
Вода дистиллированная плотность воды дистиллированной |
998 | 0,998 |
Вода морская плотность морской воды |
1020 | 1,02 |
Водород плотность водорода |
90 | 0,09 |
Водород сжиженный плотность сжиженного водорода |
72 | 0,072 |
Водород бромистый HBr плотность бромистого водорода |
3,66 | 0,00366 |
Водород йодистый Hl плотность йодистого водорода |
5,79 | 0,00579 |
Водород мышьяковистый H3As плотность мышьяковистого водорода |
3,48 | 0,00348 |
Водород селенистый H2Se плотность селенистого водорода |
3,66 | 0,00366 |
Водород сернистый H2S плотность сернистого водорода |
1,54 | 0,00154 |
Водород теллуристый H2Te плотность теллуристого водорода |
5,81 | 0,00581 |
Водород фосфористый H3P плотность фосфористого водорода |
1,53 | 0,00153 |
Водород хлористый HCl плотность хлористого водорода |
1,64 | 0,00164 |
Водяной пар (100°C) плотность водяного пара |
880 | 0,88 |
Воздух плотность воздуха |
1290 | 1,29 |
Воздух сжиженный плотность воздуха |
861 | 0,861 |
Вольфрам плотность вольфрама |
19100 | 19,1 |
Гадолиний чистый Gadolinium Gd плотность гадолиния |
7895 | 7,895 |
Галлий чистый плотность галлия |
5900 | 5,9 |
Гафний чистый Hafnium Hf плотность гафния |
13310 | 13,31 |
Гелий плотность гелия |
0,18 | 0,00018 |
Гелий сжиженный плотность гелия |
147 | 0,147 |
Гематит (красный железняк) дробленый плотность гематита |
2100-2900 | 2,1-2,9 |
Гематит (красный железняк) цельный плотность гематита |
5095 – 5205 | 5,095 – 5,205 |
Германий чистый плотность германия |
5300 | 5,3 |
Глицерин плотность глицерина |
1260 | 1,26 |
Гранит плотность гранита |
2800 | 2,8 |
Двуокись углерода плотность углекислого газа |
1980 | 1,98 |
Дедерон плотность дедерона |
1100 | 1,1 |
Дизельное топливо (солярка) плотность дизельного топлива |
850 | 0,85 |
Дуб плотность дуба |
800 | 0,8 |
Дюралюминий плотность дюралюминия |
2790 | 2,79 |
Дюралюминий плотность дюралюминия |
2790 | 2,79 |
Железо плотность железа |
7800 | 7,8 |
Золото плотность золота |
19300 | 19,3 |
Инвар плотность инвара |
8700 | 8,7 |
Иридий плотность иридия |
22400 | 22,4 |
Каменный уголь плотность каменного угля |
1400 | 1,4 |
Керосин плотность керосина |
800 | 0,8 |
Кислород плотность кислорода |
1470 | 1,47 |
Кокс плотность кокса |
600 | 0,6 |
Криптон плотность криптона |
3743 | 3,743 |
Ксенон плотность ксенона |
5851 | 5,851 |
Латунь плотность латуни |
8600 | 8,6 |
Лед (вода ниже 0°С) плотность льда |
900 | 0,9 |
Литий плотность лития |
535 | 0,535 |
Магний плотность магния |
1738 | 1,738 |
Медь плотность меди |
8900 | 8,9 |
Метан плотность метана |
717 | 0,717 |
Молоко плотность молока |
1030 | 1,03 |
Натрий плотность натрия |
968 | 0,986 |
Неон плотность неона |
900 | 0,9 |
Окись углерода плотность угарного газа |
1250 | 1,25 |
Пертинакс плотность пертинакса |
1350 | 1,35 |
Песчаник плотность песчаника |
2400 | 2,4 |
Платина плотность платины |
21500 | 21,5 |
Пропан плотность пропана |
2200 | 2,2 |
Органическое стекло плотность органического стекла |
1180 | 1,18 |
Пробковая кора плотность пробковой коры |
150 | 0,15 |
Ртуть плотность ртути |
13500 | 13,5 |
Свинец плотность свинца |
11340 | 11,34 |
Серебро плотность серебра |
10500 | 10,5 |
Серная кислота (концентрированная) плотность серной кислоты |
1830 | 1,83 |
Сосна плотность сосны |
500 | 0,5 |
Спирт (ректификат) плотность спирта |
830 | 0,83 |
Стекло оконное плотность оконного стекла |
2500 | 2,5 |
Титан плотность титана |
4500 | 4,5 |
Углерод плотность углерода |
2260 | 2,26 |
Фтор плотность фтора |
1696 | 1,696 |
Хлор плотность хлора |
3220 | 3,22 |
Цинк плотность цинка |
7100 | 7,1 |
Электрон плотность электрона |
1800 | 1,8 |
Этилен плотность этилена |
1260 | 1,26 |
Этиловый спирт плотность этилового спирта |
790 | 0,79 |
Эфир плотность эфира |
720 | 0,72 |
Плотность в физике играет важную роль в решении многих задач, связанных с механикой, термодинамикой, гидродинамикой и другими областями физики. Например, плотность используется для описания плотности потока энергии в электромагнитных полях, для определения плотности заряда в электрических цепях, а также для описания плотности тока в проводниках.
В гидродинамике плотность используется для описания плотности жидкостей и газов, которые движутся в трубах и каналах. В этом случае, плотность вещества является важным параметром, влияющим на силу давления, которую они оказывают на стенки трубы.
Плотность в физике также играет важную роль в изучении механики сплошных сред. Эта область физики занимается исследованием деформаций твердых тел, жидкостей и газов при воздействии на них внешних сил.
Важно отметить, что плотность в физике может иметь различные единицы измерения в зависимости от системы мер, используемой в конкретном случае. Например, в СИ системе мер плотность измеряется в килограммах на кубический метр (кг/м³), в то время как в английской системе мер – в фунтах на кубический фут (lb/ft³).
Любознательные читатели, здравствуйте. Начну с загадки: «Что тверже золота и тяжелее стали?». Правильно, речь о благородном серебре. Почему так важно знать плотность серебра, я расскажу в этой статье. В обзоре есть основные характеристики этого редкого элемента периодической системы, полезные сведения по апробированию и доступные советы по определению плотности.
Оглавление
- Что такое плотность металла
- Свойства и состав серебра
- Плотность серебра в зависимости от пробы
- Как влияет температура на плотность
- Как определить пробу металла по плотности
- Подведем итоги
Что такое плотность металла
Это физическая величина, определяемая массой его единичного объема. Поделите массу на объем, и вы получите этот показатель. Это справедливо для однородного вещества; сплавы (неоднородные составы) будут иметь другую плотность, мы это увидим в таблице, представленной чуть ниже.
Свойства и состав серебра
По своим свойствам оно исключительно. Сочетание пластичности, устойчивости к щелочной и соляной кислотам, отличной теплопроводности, высокой удельной электропроводимости, прекрасной отражательной способности (близка к 100%) делают этот металл универсальным.
Природные самородки состоят из двух стабильных изотопов, но так как оптимальную применимость материал приобретает в результате добавки лигатур (примесей меди, золота, платины), это и определяет сферы его использования.
Например, 925 проба – для ювелирных изделий, из 800 изготавливают столовые приборы, а 999 – чистое, без добавок, в производстве не используется из-за мягкости. В основном оно служит для изготовления монет.
Плотность серебра в зависимости от пробы
Существует прямая зависимость маркировки от плотности. Посмотрим таблицу:
Проба | Плотность |
960 | 10,43 |
925 | 10,36 |
900 | 10,30 |
875 | 10,28 |
830 | 10,19 |
800 | 10,13 |
720 | 10,00 |
Например, апробация 960 близка к природному самородку и имеет большую уплотненность по сравнению с маркой 720. То есть, в одном килограмме сплава такой маркировки 280 граммов приходится на примеси.
Как влияет температура на плотность
Мы знаем, что металлы при нагревании расширяются. Серебро – металл, тепло воздействует на него, уменьшая уплотненность атомной решетки. Иными словами, ваша драгоценная серебряная ложечка в стакане горячего чая станет чуть больше.
Как определить пробу металла по плотности
Существует два способа определения плотности. Именно эта физическая величина делает небольшой по параметрам слиток тяжелым.
- Для предмета правильной геометрической формы достаточно замерить штангенциркулем высоту, длину и ширину, перемножить показатели. Мы узнали объем. Взвесить на точных весах – узнаем массу. Затем делим массу на объем.
- Для объекта неправильной геометрической формы другой алгоритм – в метрический стакан с водой (запишите первое деление) опустите измеряемое тело. После полного погружения запишите второе деление. Вычтите из второй цифры первую. Эта разница и есть объем. Изделие взвешиваем – получаем массу. Делим массу на объем и узнаем плотность.
Каждое значение плотности соответствует своей пробе, поэтому, имея перед глазами таблицу, как в этой статье, вы будете уверены в марке своего изделия.
Подведем итоги
Меня постоянно спрашивают, как выяснить, настоящее серебро или подделка. Прочитав этот обзор, вы узнали, дорогие читатели, что серебро чрезвычайно теплопроводно, поэтому можно воспользоваться простым методом – опустить его в кипяток (если изделие без камней). Оно моментально нагреется, но остынет так же очень быстро в отличие от подделки.
Это важно знать, так как покупать стоит только настоящие, качественные изделия.
Серебряные сплавы востребованы как в ювелирной отрасли, так и в медицине из-за противомикробного эффекта; в нанотехнологиях, в микроэлектронике (не забываем, что этот металл – прекрасный проводник). Это природный исчерпаемый ресурс, обладающий массой особенных свойств. Делитесь этой информацией в соцсетях, подписывайтесь на нас, чтобы узнать новые и полезные сведения. До скорых встреч!
Плотность сплавов серебра и определение пробы
Несмотря на то что серебро является металлом с большой массой (по этому показателю оно превосходит медь), его плотность не самая большая (всего 10,5 г на см³). Для сравнения плотность иридия составляет 20,7 г на см³, а у золота она почти вдвое меньше. Однако эти значения даны для чистых сплавов, очищенных специальными способами от всевозможных примесей.
Содержание
- 1 Показатель плотности металла
- 2 Официально принятые пробы
- 3 Плотность разных проб серебряных сплавов
- 4 Как определить пробу металла по плотности?
Показатель плотности металла
Серебро, так же как и золото и платина, относится к валютным металлам. Из них льют мерные слитки, которые можно приобрести и продать в банке, имеют свой курс, соответствуют номиналу конвертируемых валют. Однако драгоценные металлы часто используются в промышленности, машино- и приборостроении, медицине и так далее. Для производственных нужд эти сплавы также отливают в слитки, только гораздо больше, чем для банка. Вес одного такого слитка равен 20 кг.
Однако из-за того, что плотность золота и серебра различается значениями, серебряный слиток гораздо меньше по размеру и объему. Для производства компактность – очень важный фактор.
Можно встретить круглые слитки со штампованной обработкой. Их номинал составляет 5 долларов США, и похожи они больше на обычные монеты. Материал, из которого они выполнены, имеет самую большую чистоту (99,9%). У обычных слитков чистота равна 99,5%.
Именно такое очищенное от всех возможных примесей серебро и имеет цифирное значение показателя плотности. Показатель указывается во всех справочниках, научно-популярной литературе, школьных учебниках.
Официально принятые пробы
Сплав по определению представляет собой соединение чистого серебра с другими металлами с целью улучшения каких-либо конкретных характеристик. Существует постановление правительства Российской федерации, в котором четко установлены пробы серебра, их химический состав и характерные свойства и характеристики.
Низшая из них – 720 проба: цифирное обозначение указывает на то, что в данном сплаве содержится 72% чистого серебра, а все остальное (28%) – это примеси других материалов. Такой металл находит свое применение исключительно в промышленности и производстве.
800 проба серебряного сплава указывает на то, что в нем содержится не менее 80% чистого металла. Хоть его и принято считать низшим по качеству, однако он обладает хорошими литейными характеристиками. Именно это свойство дает возможность для изготовления наборов столовых приборов из этого драгоценного металла, которые часто становятся семейной реликвией и передаются по наследству. Для этих же целей используется драгоценный металл, имеющий 83% химически чистого по составу серебра, отличается от предыдущего только меньшим количеством примесей в сплаве.
А вот металлическое соединение серебра, которое имеет 875 пробу, может уже использоваться не только в производственных и промышленных нуждах, но и в ювелирном деле. Процент чистого металла в нем составляет 87,5. Все вышеописанные сплавы имеют ярко выраженный желтоватый цвет. Чем ниже проба, тем желтее металл. Соединение серебра с металлическими добавками 925 пробы имеет бело-серебристый («благородный») цвет. Этот состав хорошо себя проявляет при плавке, он очень ковкий и пластичный. Эти характеристики позволяют ювелирам создавать настоящие произведения искусства.
960 проба серебряного сплава по своим механическим и техническим характеристикам очень схожа с химически чистым серебром. Используется ювелирами для создания тончайших драгоценных изделий, отличающихся изяществом и воздушностью: финифть и филигрань, разные виды гравировки, соединение с эмалью.
Именно легкость в обработке позволяет мастерам создавать великолепные и самые смелые ювелирные творения. А прекрасным дамам и модницам – стать их обладательницами за достаточно доступную стоимость (по сравнению с золотыми и платиновыми изделиями).
Плотность разных проб серебряных сплавов
Конечно же, плотность сплавов одного и того же металла отличается друг от друга. Эта величина расчетная и выражается формулой р=57,56/(6,481 – Д), где р – это искомое значение плотности, Д – это цифирное значение пробы данного сплава.
Например, плотность серебра 925 пробы р = 57,56 (6,481 – 0, 925) = 319,8 (г на см³). Таким образом, зная номер пробы, легко можно рассчитать плотность металлического соединения.
Как определить пробу металла по плотности?
Этот способ был изобретен в Древней Греции Архимедом. Его смысл заключается во взвешивании в воде. Также этот метод относится к неразрушающим способам контроля. Смысл заключается в поиске плотности, для этого необходимо взвесить ваше изделие и определить его объем. С первой величиной все понятно, а как же определить объем?
Для этого необходимо замерить объем вытесненной воды при помещении в нее ювелирного изделия. Затем массу необходимо разделить на объем. Таким образом, получаем значение плотности. Далее, используя формулу, описанную выше, выводим выражение для расчета значения пробы конкретного сплава: Д= 6,481- 57,56/р.
поделиться знаниями или
запомнить страничку
- Все категории
-
экономические
43,655 -
гуманитарные
33,653 -
юридические
17,917 -
школьный раздел
611,944 -
разное
16,904
Популярное на сайте:
Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.
Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.
Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.
Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.
Свойства и состав серебра
По своим свойствам оно исключительно. Сочетание пластичности, устойчивости к щелочной и соляной кислотам, отличной теплопроводности, высокой удельной электропроводимости, прекрасной отражательной способности (близка к 100%) делают этот металл универсальным.
Природные самородки состоят из двух стабильных изотопов, но так как оптимальную применимость материал приобретает в результате добавки лигатур (примесей меди, золота, платины), это и определяет сферы его использования.
Например, 925 проба – для ювелирных изделий, из 800 изготавливают столовые приборы, а 999 – чистое, без добавок, в производстве не используется из-за мягкости. В основном оно служит для изготовления монет.
Плотность серебра в зависимости от пробы
Существует прямая зависимость маркировки от плотности. Посмотрим таблицу:
Проба | Плотность |
960 | 10,43 |
925 | 10,36 |
900 | 10,30 |
875 | 10,28 |
830 | 10,19 |
800 | 10,13 |
720 | 10,00 |
Например, апробация 960 близка к природному самородку и имеет бо́льшую уплотненность по сравнению с маркой 720. То есть, в одном килограмме сплава такой маркировки 280 граммов приходится на примеси.
Как влияет температура на плотность
Мы знаем, что металлы при нагревании расширяются. Серебро – металл, тепло воздействует на него, уменьшая уплотненность атомной решетки. Иными словами, ваша драгоценная серебряная ложечка в стакане горячего чая станет чуть больше.
Как определить пробу металла по плотности
Существует два способа определения плотности. Именно эта физическая величина делает небольшой по параметрам слиток тяжелым.
- Для предмета правильной геометрической формы достаточно замерить штангенциркулем высоту, длину и ширину, перемножить показатели. Мы узнали объем. Взвесить на точных весах – узнаем массу. Затем делим массу на объем.
- Для объекта неправильной геометрической формы другой алгоритм – в метрический стакан с водой (запишите первое деление) опустите измеряемое тело. После полного погружения запишите второе деление. Вычтите из второй цифры первую. Эта разница и есть объем. Изделие взвешиваем – получаем массу. Делим массу на объем и узнаем плотность.
Каждое значение плотности соответствует своей пробе, поэтому, имея перед глазами таблицу, как в этой статье, вы будете уверены в марке своего изделия.
Определение плотности твердых сплавов
Плотность твердых сплавов определяют для контроля операции спекания. Величина плотности характеризует правильность технологического режима спекания твердых сплавов.
При нормальном процессе спекания значения плотности образцов твердых сплавов различных марок должны находиться в определенных пределах. При нарушении режима спекания недопеченные твердые сплавы имеют пониженную плотность, так как изделия получаются перистыми. Недопеченные изделия могут быть исправлены повторным спеканием. Плотность образца твердого сплава определяют гидростатическим методом, взвешиванием образца на воздухе и в дистиллированной воде. Плотность рассчитывают по формуле
где M1 — масса образца на воздухе, г;
M2 — масса образца в воде, г.
Изделия твердого сплава массой до 200 г взвешивают на аналитических весах, а массой выше 200 г — на технических весах (до 1 кг), образцы не должны иметь трещин, поверхность их должна быть очищена от загрязнений, жира и т. д.
Левая чашка весов должна иметь приспособление для взвешивания в воздухе и в дистиллированной воде. Обычно для взвешивания в воде образцы помещают в корзинку из тонкой нержавеющей проволоки диаметром не более 0,5 мм или из жести толщиной не более 0,5 мм.
Перед каждым взвешиванием необходимо проверять нулевую точку весов. Проверку проводят при погруженной в воду корзинке.
При массе изделия более 40 г плотность определяют один раз, при мелких же изделиях, т. е. массой менее 40 г, проводят суммарное взвешивание нескольких изделий, при этом общая масса изделий не должна превышать 200 г.
Порядок операций при определении плотности следующий: образец помещают на левую чашу весов и взвешивают его на воздухе. Результаты взвешивания записывают с точностью до третьего знака (на аналитических весах) и с точностью до второго знака (на технических весах). Затем ставят стакан с дистиллированной водой, навешивают проволоку (во время замера на весах проволока опускается в стакан), проверяют нулевую точку весов, после чего образец закрепляют в петле проволоки и погружают в воду. Необходимо следить, чтобы на погруженных в воду образцах не было воздушных пузырьков, что может привести к искажению результатов.
При наличии пузырей замеряемый образец необходимо вынуть из воды и вновь опустить в воду (встряхнуть в воде). Образцы взвешивают в воде с такой же точностью, как и на воздухе.
Результаты взвешивания заносят в журнал, после чего по формуле рассчитывают плотность с точностью до 0,05 г/см3.
Подведем итоги
Меня постоянно спрашивают, как выяснить, настоящее серебро или подделка. Прочитав этот обзор, вы узнали, дорогие читатели, что серебро чрезвычайно теплопроводно, поэтому можно воспользоваться простым методом – опустить его в кипяток (если изделие без камней). Оно моментально нагреется, но остынет так же очень быстро в отличие от подделки.
Читать также: Как открыть мебельный степлер
Это важно знать, так как покупать стоит только настоящие, качественные изделия.
Серебряные сплавы востребованы как в ювелирной отрасли, так и в медицине из-за противомикробного эффекта, в нанотехнологиях, в микроэлектронике (не забываем, что этот металл – прекрасный проводник). Это природный исчерпаемый ресурс, обладающий массой особенных свойств. Делитесь этой информацией в соцсетях, подписывайтесь на нас, чтобы узнать новые и полезные сведения. До скорых встреч!
Плотность | |
ρ = m V ho =>> | |
Размерность | L −3 M |
Единицы измерения | |
СИ | кг/м³ |
СГС | г/см³ |
Примечания | |
скалярная величина |
Пло́тность
— скалярная физическая величина, определяемая как отношение массы тела к занимаемому этим телом объёму [1] .
Для обозначения плотности обычно используется греческая буква ρ [ро] (происхождение обозначения подлежит уточнению), иногда используются также латинские буквы D
и
d
(от лат. densitas «плотность»).
Более точное определение плотности требует уточнение формулировки:
- Средняя плотность тела
— отношение массы тела к его объёму. Для однородного тела она также называется просто
плотностью тела
. - Плотность вещества
— это плотность однородного или равномерно неоднородного тела, состоящего из этого вещества. - Плотность тела в точке
— это предел отношения массы малой части тела ( Δ m ), содержащей эту точку, к объёму этой малой части ( Δ V ), когда этот объём стремится к нулю [2] , или, записывая кратко, lim Δ V → 0 Δ m / Δ V >. При таком предельном переходе необходимо помнить, что на атомарном уровне любое тело неоднородно, поэтому необходимо остановиться на объёме, соответствующем используемой физической модели.
Поскольку масса в теле может быть распределена неравномерно, более адекватная модель определяет плотность в каждой точке тела как производную массы по объёму. Если учитывать точечные массы, то плотность можно определить как меру, либо как производную Радона — Никодима по отношению к некоторой опорной мере.
О какой физической характеристике пойдет речь?
Плотность представляет собой величину, которая характеризует количество вещества, находящегося в известном объеме. Согласно этому определению, ее можно математически вычислить так:
ρ = m/V.
Обозначают эту величину греческой буквой ρ (ро).
Плотность является универсальной характеристикой, поскольку по ней можно сравнивать разные материалы. Этот факт можно использовать для их идентификации, что и сделал греческий философ Архимед, согласно легенде (он смог установить подделку золотой короны, измерив величину ρ для нее).
Этот параметр для конкретного материала зависит от двух основных факторов:
- от массы составляющих вещество атомов и молекул;
- от средних межатомных и межмолекулярных расстояний.
Например, любой из переходных металлов (золото, железо, ванадий, вольфрам) имеет большую плотность, чем любой углеродный материал, поскольку масса атома последнего в десятки раз меньше. Другой пример. Графит и алмаз — это две углеродные структуры. Второй является более плотным, поскольку межатомные расстояния в его решетке меньше.
Виды плотности и единицы измерения [ править | править код ]
Исходя из определения плотности, её размерность представляет собой кг/м³ в СИ и г/см³ в системе СГС.
Для сыпучих и пористых тел различают:
- истинную плотность, определяемую без учёта пустот;
- удельную (кажущуюся) плотность, рассчитываемую как отношение массы вещества ко всему занимаемому им объёму. Истинную плотность из кажущейся получают с помощью величины коэффициента пористости — доли объёма пустот в занимаемом объёме. Для сыпучих тел удельная плотность называется насыпно́й плотностью
.
Общая характеристика
Каждый элемент занимает индивидуальную величину. Определение плотности может обозначаться греческой буквой ρ, D или d. Если объемы двух тел одинаковы, а массы различны, тогда плотности не идентичны.
Основные понятия
Определения и характеристики показателя известны с 7 класса школьной программы химии. Плотность представляет собой физическую величину о свойствах вещества. Это удельный вес любого элемента. Существует средняя и относительная плотность. Последняя классификация — это отношение плотности (П) вещества к П эталонного вещества. Часто за эталон принимают дистиллированную воду. Единица измерения П- кг/м3 в интернациональной системе.
Формула нахождения плотности:
P = m/V
Обозначения:
- m — масса.
- V — объем.
Кроме стандартной формулы плотности, применяемой для твердых состояний веществ, имеется формула для газообразных элементов в нормальных условиях.
ρ (газа) = M/Vm M
Расшифровка:
- М — молярная масса газа [г/моль].
- Vm — объем газа (в норме 22,4 л/моль).
Для сыпучих и пористых тел различают истинную плотность, вычисляемую без учета пустот, и удельную плотность, рассчитываемую как отношение массы вещества ко всему объему. Истинную П получают через коэффициент пористости — доли объема пустот в занимаемом объеме. Для сыпучих тел удельная П называется насыпной.
Низкие показатели П имеет среда между Галактиками (1033 кг/м3).
Способы измерения:
- Пикнометр. Измеряет истинную П.
- Ареометр, денсиметр, плотномер. Используется для жидкого состояния.
- Бурик. Измеряет П почвы.
Вещества состоят из молекулярных структур, масса тела формируется из скопления молекул. Аналогично вес пакета с карамелью складывается из масс всех конфет в мешке. Если все сладости одинаковые, то массу упаковки определяют умножением веса одной конфеты на количество штук.
Молекулярные частицы чистого вещества одинаковы, поэтому вес капли воды равен произведению массы 1 молекулы Н2О на число составляющих молекул в капле. Плотность вещества показывает, чему равна масса одного кубического метра.
Плотность воды — 1000 кг/м³, а масса 1 м³ Н2О равна 1000 килограмм. Это число можно вычислить, умножив массу 1 молекулы воды на количество молекулярных частиц, содержащихся в 1 м3 объема.
П льда составляет 900 кг/м³, это значит, что вес кубического метра льда равна 900 кг. Употребляют единицу измерения плотности г/см3.
При равнозначности физических масс двух тел их объемы различаются. Например, объём льда в девять раз больше объема бруска из металлического сплава. Масса тела распределяется неодинаково, устанавливает П в каждой точке тела.
Влияние факторов
П зависит от давления и температуры. При высоком давлении молекулы плотно прилегают друг к другу, поэтому вещество обладает значительной плотностью.
Зависимость показателей учитывается при расчете П. При повышении температуры П снижается из-за термического расширения, при котором объем вырастает, а масса остается прежней. Если температура снижается, П увеличивается, хотя имеются вещества, П которых при некоторых условиях температурного режима ведет себя иначе. Это вода, бронза, чугун. При фазовом переходе, модифицировании агрегатного состояния П меняется скачками. Условия вычисления зависят от свойств веществ, молекулярных элементов. Для разных природных объектов П изменяется в широком диапазоне.
П воды ниже П льда из-за молекулярной структуры твердой формы жидкости. Вещество, переходя из жидкой в твердую форму, изменяет молекулярную структуру, расстояние между составными частицами сужается и плотность увеличивается. Зимой, если забыть слить воду из труб, их разрывает на части после замерзания. На П Н2О влияют примеси. У морской воды знак П выше, чем у пресной. При соединении в одном стакане двух типов жидкости пресная останется на поверхности. Чем выше концентрация соли, тем больше П воды.
Когда плотность вещества больше П воды, оно полностью погрузится в воду. Предметы, сделанные из материала по низкой П, будут плавать на поверхности воды. На практике эти свойства используются человеком. Сооружая суда, инженеры-проектировщики применяют материалы с высокой П. Корабли, теплоходы, яхты смогут затонуть во время плавания, в корпусах суден создают специальные полости, наполненные воздухом, ведь его П ниже плотности воды.
Чтобы наживка для рыбалки погрузилась в воду, ее обременяют тяжелым по плотности материалом, например, грузиком из металла (чаще свинца). Плотность сплава выше, чем у Н2О.
Жирные пятна масла, нефти, бензина остаются на поверхности воды из-за низкой П маслянистых веществ.
Формула нахождения плотности [ править | править код ]
Плотность (плотность однородного тела или средняя плотность неоднородного) находится по формуле:
ρ = m V , ho =>,>
где m
— масса тела,
V
— его объём; формула является просто математической записью определения термина «плотность», данного выше.
- При вычислении плотности газов при нормальных условиях эта формула может быть записана и в виде:
ρ = M V m , ho =>>,>где М
— молярная масса газа, V m >— молярный объём (при нормальных условиях приближённо равен 22,4 л/моль).
Плотность тела в точке записывается как
Читать также: Установка жучков в квартире цена
ρ = d m d V , ho =>,>
тогда масса неоднородного тела (тела с плотностью, зависящей от координат) рассчитывается как
m = ∫ ρ ( r ) d 3 r = ∫ ρ ( r ) d V = ∫ d m . ho (mathbf )d^<3>mathbf=int ho (mathbf)dV=int dm.>
Что такое металлы
Прежде чем приводить таблицу плотности металлов, поясним, о каком веществе идет речь. Металлические материалы отличаются от неметаллов высокими тепло- и электропроводностью и пластичностью. Это главные отличительные их свойства. Также существуют второстепенные свойства, например, наличие характерного металлического блеска, ковкость и низкая электроотрицательность для их атомов.
Все металлы при нормальных условиях существуют в твердом виде. Исключение составляет лишь ртуть, для которой температура кристаллизации составляет -39oC. Твердый металл существует в виде кристаллической решетки. Последняя представляет собой совокупность атомов, которые определенным геометрическим способом организованы в пространстве. Любой чистый (однокомпонентный) металлический материал существует в одном из трех типов кристаллических решеток при данных условиях. Это следующие решетки:
- Гранецентрированная кубическая (ГЦК).
- Объемно-центрированная кубическая (ОЦК).
- Гексагональная плотноупакованная (ГПУ).
Если условия (температура, давление) изменить, то металл может перейти из одного в другое кристаллическое состояние. Классическим примером является переход ОЦК железа в ГЦК, когда температура падает ниже 1392oC, или когда она повышается выше 911oC.
Зависимость плотности от температуры [ править | править код ]
Как правило, при уменьшении температуры плотность увеличивается, хотя встречаются вещества, чья плотность в определённом диапазоне температур ведёт себя иначе, например, вода, бронза и чугун. Так, плотность воды имеет максимальное значение при 4 °C и уменьшается как с повышением, так и с понижением температуры относительно этого значения.
При изменении агрегатного состояния плотность вещества меняется скачкообразно: плотность растёт при переходе из газообразного состояния в жидкое и при затвердевании жидкости. Вода, кремний, висмут и некоторые другие вещества являются исключениями из данного правила, так как их плотность при затвердевании уменьшается.
Как находят величину?
Плотность металлов — это характеристика, которую можно определить двумя принципиально разными способами:
- экспериментальным;
- теоретическим.
Экспериментальные методы бывают следующего вида:
- Непосредственные измерения веса тела и его объема. Последний легко вычислить, если известны геометрические параметры тела, а его форма является идеальной, например, призмой, пирамидой или шаром.
- Гидростатические измерения. В этом случае используются специальные весы, изобретенные еще Галилеем в XVI веке. Принцип их действия достаточно прост: сначала взвешивают тело неизвестной плотности в воздухе, а затем — в жидкости (воде). После этого по простой формуле вычисляют искомую величину.
Что касается теоретического способа определения плотности металлов — это достаточно простой метод, который требует знания типа кристаллической решетки, межатомного расстояния в ней и массы атома. Далее покажем на примере осмия, как этот метод применяют.
Диапазон плотностей в природе [ править | править код ]
Для различных природных объектов плотность меняется в очень широком диапазоне.
- Самую низкую плотность имеет межгалактическая среда (2·10 −31 —5·10 −31 кг/м³, без учёта тёмной материи) [3] .
- Плотность межзвёздной среды приблизительно равна 10 −23 —10 −21 кг/м³.
- Средняя плотность красных гигантов в пределах их фотосфер много меньше, чем у Солнца — из-за того, что их радиус в сотни раз больше при сравнимой массе.
- Плотность газообразного водорода (самого лёгкого газа) при нормальных условиях равна 0,0899 кг/м³.
- Плотность сухого воздуха при нормальных условиях составляет 1,293 кг/м³.
- Один из самых тяжёлых газов, гексафторид вольфрама, примерно в 10 раз тяжелее воздуха (12,9 кг/м³ при +20 °C)
- Жидкий водород при атмосферном давлении и температуре −253 °C имеет плотность 70 кг/м³.
- Плотность жидкого гелия при атмосферном давлении равна 130 кг/м³.
- Усреднённая плотность тела человека от 940—990 кг/м³ при полном вдохе, до 1010—1070 кг/м³ при полном выдохе.
- Плотность пресной воды при 4 °C 1000 кг/м³.
- Средняя плотность Солнца в пределах фотосферы около 1410 кг/м³, примерно в 1,4 раза выше плотности воды.
- Гранит имеет плотность 2600 кг/м³.
- Средняя плотность Земли равна 5520 кг/м³.
- Плотность железа равна 7874 кг/м³.
- Плотность металлического урана 19100 кг/м³.
- Плотность атомных ядер приблизительно 2·10 17 кг/м³.
- Теоретически верхняя граница плотности по современным физическим представлениям это планковская плотность 5,1⋅10 96 кг/м³.
Плотности астрономических объектов [ править | править код ]
- Средние плотности небесных тел Солнечной системы см. на врезке.
- Межпланетная среда в Солнечной системе достаточно неоднородна и может меняться во времени, её плотность в окрестностях Земли
10 −21 ÷10 −20 кг/м³. Плотность межзвёздной среды
10 −23 ÷10 −21 кг/м³.
- Плотность межгалактической среды 2×10 −34 ÷5×10 −34 кг/м³.
- Средняя плотность красных гигантов на много порядков меньше из-за того, что их радиус в сотни раз больше, чем у Солнца.
- Плотность белых карликов 10 8 ÷10 12 кг/м³
- Плотность нейтронных звёзд имеет порядок 10 17 ÷10 18 кг/м³.
- Средняя (по объёму под горизонтом событий) плотность чёрной дыры зависит от её массы и выражается формулой:
ρ = 3 c 6 32 π M 2 G 3 . ho =<3,c^<6>><32pi M^<2>G^<3>>>.>Средняя плотность падает обратно пропорционально квадрату массы чёрной дыры (ρ
M −2 ). Так, если чёрная дыра с массой порядка солнечной обладает плотностью около 10 19 кг/м³, превышающей ядерную плотность (2×10 17 кг/м³), то сверхмассивная чёрная дыра с массой в 10 9 солнечных масс (существование таких чёрных дыр предполагается в квазарах) обладает средней плотностью около 20 кг/м³, что существенно меньше плотности воды (1000 кг/м³).
Читать также: Как собрать пауэр банк своими руками
Плотности некоторых газов [ править | править код ]
Плотность газов, кг/м³ при НУ.
Азот | 1,250 | Кислород | 1,429 |
Аммиак | 0,771 | Криптон | 3,743 |
Аргон | 1,784 | Ксенон | 5,851 |
Водород | 0,090 | Метан | 0,717 |
Водяной пар (100 °C) | 0,598 | Неон | 0,900 |
Воздух | 1,293 | Радон | 9,81 |
Гексафторид вольфрама | 12,9 | Углекислый газ | 1,977 |
Гелий | 0,178 | Хлор | 3,164 |
Дициан | 2,38 | Этилен | 1,260 |
Для вычисления плотности произвольного идеального газа, находящегося в произвольных условиях, можно использовать формулу, выводящуюся из уравнения состояния идеального газа: [7]
ρ = p M R T ho =>> ,
Практическое применение
Из учебников химии и физики вычисляют уровень плотности по формуле. Но также это можно сделать, используя онлайн-систему.
Значение показателя
Окружающий мир состоит из разных веществ.
Скамейка в парке или баня за городом сооружены из древесины, подошва утюга, сковорода выполнены из металла, покрышка колеса, велосипеда — из резины. Каждый предмет имеет свой вес.
Черные дыры Вселенной составляют наибольшую плотность 1014 кг/м3. Самый низкий показатель имеет область между Галактиками (2•10−31—5•10−31 кг/м³).
Таблица плотности веществ
Вещество | Плотность (кг/м3) |
Сухой воздух | 1,293 |
Металлы | |
Осмий | 22,61 |
Родий | 12,41 |
Иридий | 22,56 |
Плутоний | 19,84 |
Палладий | 12,02 |
Свинец | 11,35 |
Платина | 19,59 |
Золото | 19,30 |
Сталь | 7,8 |
Алюминий | 2,7 |
Медь | 8,94 |
Газы | |
Азот | 1,25 |
Аммиак | 0,771 |
Аргон | 1,784 |
Жидкий водород | 70 |
Гелий в жидком состоянии | 130 |
Водород | 0,09 |
Водяной пар | 0,598 |
Воздух | 1,293 |
Хлор | 3,214 |
О2 | 1,429 |
Углекислый газ | 1,977 |
Остальные вещества | |
Тело человека | На вдохе 940-990, при выдохе — 1010-1070 |
Пресная вода | 1000 |
Солнце | 1410 |
Гранит | 2600 |
Земля | 5520 |
Железо | 7874 |
Бензин | 710 |
Керосин | 820 |
Молоко | 1040 |
Этанол | 789 |
Ацетон | 792 |
Морская вода | 1030 |
Древесина | |
Пихта | 0,39 |
Ива | 0,46 |
Ель | 0,45 |
Сосна | 0,52 |
Дуб | 0,69 |
П металлов изменяется от минимального значения у лития, который легче Н2О, до максимального значения у осмия, который тяжелее драгоценных металлов.
Плотности некоторых жидкостей [ править | править код ]
Плотность жидкостей, кг/м³
Бензин | 710 | Молоко | 1040 |
Вода (4 °C) | 1000 | Ртуть (0 °C) | 13600 |
Керосин | 820 | Диэтиловый эфир | 714 |
Глицерин | 1260 | Этанол | 789 |
Морская вода | 1030 | Скипидар | 860 |
Масло оливковое | 920 | Ацетон | 792 |
Масло моторное | 910 | Серная кислота | 1835 |
Нефть | 550—1050 | Жидкий водород (−253 °C) | 70 |
Плотность некоторых пород древесины [ править | править код ]
Плотность древесины, г/см³
Бальса | 0,15 | Пихта сибирская | 0,39 |
Секвойя вечнозелёная | 0,41 | Ель | 0,45 |
Ива | 0,46 | Ольха | 0,49 |
Осина | 0,51 | Сосна | 0,52 |
Липа | 0,53 | Конский каштан | 0,56 |
Каштан съедобный | 0,59 | Кипарис | 0,60 |
Черёмуха | 0,61 | Лещина | 0,63 |
Грецкий орех | 0,64 | Берёза | 0,65 |
Вишня | 0,66 | Вяз гладкий | 0,66 |
Лиственница | 0,66 | Клён полевой | 0,67 |
Тиковое дерево | 0,67 | Бук | 0,68 |
Груша | 0,69 | Дуб | 0,69 |
Свитения (Махагони) | 0,70 | Платан | 0,70 |
Жостер (крушина) | 0,71 | Тис | 0,75 |
Ясень | 0,75 | Слива | 0,80 |
Сирень | 0,80 | Боярышник | 0,80 |
Пекан (кария) | 0,83 | Сандаловое дерево | 0,90 |
Самшит | 0,96 | Эбеновое дерево | 1,08 |
Квебрахо | 1,21 | Бакаут | 1,28 |
Пробка | 0,20 |
Плотность некоторых металлов [ править | править код ]
Значения плотности металлов могут изменяться в весьма широких пределах: от наименьшего значения у лития, который легче воды, до наибольшего значения у осмия, который тяжелее золота и платины.
Все металлы обладают определенными физико-механическими свойствами, которые, собственно говоря, и определяют их удельный вес. Чтобы определить, насколько тот или иной сплав черной или нержавеющий стали подходит для производства рассчитывается удельный вес металлопроката. Все металлические изделия, имеющие одинаковый объем, но произведенные из различных металлов, к примеру, из железа, латуни или алюминия, имеют различную массу, которая находится в прямой зависимости от его объема. Иными словами, отношение объема сплава к его массе – удельная плотность (кг/м3), является постоянной величиной, которая будет характерной для данного вещества. Плотность сплава рассчитывается по специальной формуле и имеет прямое отношение к расчету удельного веса металла.
Удельным весом металла называется отношение веса однородного тела из этого вещества к объему металла, т.е. это плотность, в справочниках измеряется в кг/м3 или г/см3. Отсюда можно вычислить формулу как узнать вес металла. Чтобы это найти нужно умножить справочное значение плотности на объем.
Введение к вычислению масс
Главная > Вычисление масс > Введение к вычислению масс
4.05.2013 // Владимир Трунов
Имея дело с драгоценным металлом, приходится постоянно заботиться о его расходе. Часто хочется заранее знать, сколько примерно будет весить изделие еще до того, как оно будет изготовлено. В большинстве случаев это можно посчитать.
В этой рубрике собраны несколько статей с формулами для расчета массы деталей различной формы. Почему массы, а не веса? Короткий ответ: грамм массы обозначается буквой «г», а грамм веса — буквой «Г», и мне лень нажимать Shift. Длинный ответ: масса — это более фундаментальная характеристика объекта, чем его вес. Например, кольцо массой в 10 г на Земле будет весить 10 Г, а на Луне — только 1,65 Г. Мало того, даже и на Земле вес предмета меняется в зависимости от нашего местоположения: то, что на полюсе весит тонну, на экваторе будет весить всего лишь 995 кГ. Поэтому есть смысл покупать картошку на экваторе и продавать ее на полюсе. И поэтому же есть смысл вычислять именно массу изделия, а не его вес. Да и Shift, опять же, лишний раз нажимать не придется.
Общий подход к вычислению массы детали заключается в вычислении ее объема, который затем умножается на плотность ее материала. Плотность — это масса одного кубического сантиметра этого материала. Ниже приведены таблицы значений плотности некоторых металлов и сплавов.
Несколько слов о единицах измерения. Размеры в ювелирном деле принято измерять в миллиметрах, поэтому объем, полученный из формул, будет измеряться в кубических миллиметрах. А поскольку плотность выражается в граммах на кубический сантиметр, то наш объем надо разделить на 1000, прежде чем умножать его на плотность (в одном кубическом сантиметре — 1000 кубических миллиметров, хоть сразу и не подумаешь!).
И последнее замечание. Полученные по формулам значения массы могут отличаться от реальных на несколько процентов. Это не потому, что формулы не точные, а потому, что в жизни всё чуть сложнее, чем в математике: прямые углы — не совсем прямые, круг и сфера — не идеальные, деформация заготовки при гибке, чеканке и выколотке приводит к неравномерности ее толщины, и можно перечислить еще кучу отклонений от идеала. Последний удар по нашему стремлению к точности наносят шлифовка и полировка, которые приводят к плохо предсказуемым потерям массы изделия. Поэтому к полученным значениям следует относиться как к ориентировочным.
Плотность металлов
Плотность золотых сплавов
Плотность серебряных сплавов
Плотность медных сплавов
вычисление массы, ювелирные сплавы
-
Масса обручального кольца
-
Масса пластины
-
Масса кольца, звена