Mis on kulla tihedus? Alumiiniumi erikaal Kuidas eristada ehtsat kollast metalli võltsist

Tabelis on näidatud elavhõbeda Hg tihedus (erikaal), soojusjuhtivus, erisoojusmahtuvus ja muud termofüüsikalised omadused sõltuvalt temperatuurist. Antud on selle metalli järgmised omadused: tihedus, massi erisoojusmahtuvus, soojusjuhtivuse koefitsient, soojusdifuusioon, kinemaatiline viskoossus, soojuspaisumistegur (CTE), elektritakistus. Elavhõbeda omadused on näidatud temperatuurivahemikus 100–1100 K.

Elavhõbeda tihedus on toatemperatuuril 13540 kg/m3- see on üsna kõrge väärtus, see on 13,5 korda suurem. Merkuur on kõige raskem. Elavhõbeda tihedus selle kuumutamisel väheneb ja elavhõbeda tihedus väheneb. Näiteks 1000K (727°C) juures väheneb elavhõbeda erikaal väärtuseni 11830 kg/m 3.

Konkreetne Elavhõbeda soojusmahtuvus on 139 J/(kg deg) temperatuuril 300K ja sõltub nõrgalt temperatuurist - elavhõbeda kuumutamisel selle soojusmahtuvus väheneb.

Elavhõbeda soojusjuhtivus madalatel negatiivsetel temperatuuridel on sellel kõrge väärtus temperatuuril 250 K, elavhõbeda soojusjuhtivus on minimaalne, selle järgnev suureneb selle metalli kuumenemisel.

Elavhõbeda viskoossuse, Prandtli numbri ja elektritakistuse sõltuvus on selline, et temperatuuri tõustes elavhõbeda nende omaduste väärtused vähenevad. Elavhõbeda termiline difusioon soojenemisel suureneb.

Tuleb märkida, et elavhõbedal on väga kõrge CTE väärtus, võrreldes , ehk teisisõnu kuumutamisel elavhõbe paisub väga tugevalt. Seda elavhõbeda omadust kasutatakse elavhõbedatermomeetrite tootmisel.

Elavhõbeda tihedus

Elavhõbeda tihedus on nii suur, et selles hõljuvad sellised metallid nagu roodium ja teised raskemetallid. Temperatuuri tõustes elavhõbeda tihedus väheneb. Allpool on elavhõbeda tiheduse väärtuste tabel sõltuvalt temperatuurist atmosfäärirõhul viienda kümnendkoha täpsusega. Tihedus on näidatud temperatuurivahemikus 0 kuni 800 °C. Tabelis on tihedus väljendatud ühikutes t/m3. Näiteks temperatuuril 0°C on elavhõbeda tihedus 13,59503 t/m 3 ehk 13595,03 kg/m 3.

Elavhõbeda aururõhu tabel

Tabelis on toodud elavhõbeda küllastunud aururõhu väärtused temperatuurivahemikus -30 kuni 800°C. Elavhõbedal on suhteliselt kõrge aururõhk, mille sõltuvus temperatuurist on üsna tugev. Näiteks 100°C juures on elavhõbeda küllastunud aururõhk tabeli järgi 37,45 Pa ja 200°C juures tõuseb see 2315 Pa-ni.

Kõigil metallidel on teatud füüsikalised ja mehaanilised omadused, mis tegelikult määravad nende erikaalu. Et teha kindlaks, kui sobiv konkreetne musta või roostevaba terase sulam on tootmiseks, arvutatakse valtsmetalli erikaal. Kõik metalltooted, millel on sama maht, kuid mis on valmistatud erinevatest metallidest, näiteks rauast, messingist või alumiiniumist, on erineva massiga, mis sõltub otseselt selle mahust. Teisisõnu, sulami ruumala ja selle massi suhe – eritihedus (kg/m3) on konstantne väärtus, mis on antud ainele iseloomulik. Sulami tihedus arvutatakse spetsiaalse valemi abil ja see on otseselt seotud metalli erikaalu arvutamisega.

Metalli erikaal on selle aine homogeense keha massi ja metalli mahu suhe, s.o. see on tihedus, teatmeteostes mõõdetakse seda kg/m3 või g/cm3. Siit saate arvutada metalli massi väljaselgitamise valemi. Selle leidmiseks peate korrutama võrdlustiheduse väärtuse mahuga.

Tabelis on toodud värviliste metallide ja musta raua tihedused. Tabel on jagatud metallide ja sulamite rühmadesse, kus iga nimetuse all on märgitud GOST-i järgi klass ja vastav tihedus g / cm3, sõltuvalt sulamistemperatuurist. Eritiheduse füüsikalise väärtuse määramiseks kg/m3 tuleb tabelis toodud väärtus g/cm3 korrutada 1000-ga. Nii saad näiteks teada, milline on raua tihedus – 7850 kg/m3.

Kõige tüüpilisem mustmetall on raud. Rauapõhise musta metalli erikaaluks võib lugeda tiheduse väärtust 7,85 g/cm3. Mustmetallide hulgas on tabelis raud, mangaan, titaan, nikkel, kroom, vanaadium, volfram, molübdeen ja nendel põhinevad rauasulamid, näiteks roostevaba teras (tihedus 7,7-8,0 g/cm3), must teras (tihedus 7,85 g /cm3) kasutatakse peamiselt malmi (tihedus 7,0-7,3 g/cm3). Ülejäänud metalle peetakse värvilisteks metallideks, aga ka nendel põhinevateks sulamiteks. Tabelis olevad värvilised metallid hõlmavad järgmist:

− kerge - magneesium, alumiinium;

− väärismetallid (väärismetallid) – plaatina, kuld, hõbe ja poolvääriskisvask;

− madalsulavad metallid – tsink, tina, plii.

Värviliste metallide erikaal

Tabel. Metallide erikaal, omadused, metallide tähistused, sulamistemperatuur
Metalli nimetus, tähistus	Aatomi kaal	Sulamistemperatuur, °C	Erikaal, g/cc
Tsink Zn (tsink)	65,37	419,5	7,13
Alumiinium Al	26,9815	659	2,69808
Plii Pb (plii)	207,19	327,4	11,337
Tin Sn (tina)	118,69	231,9	7,29
Vask Cu (vask)	63,54	1083	8,96
Titanium Ti (titaan)	47,90	1668	4,505
Nikkel Ni (nikkel)	58,71	1455	8,91
Magneesium (magneesium)	24	650	1,74
Vanaadium V	6	1900	6,11
Volfram W (Wolframium)	184	3422	19,3
Chrome Cr (Chromium)	51,996	1765	7,19
Molübdeen Mo (Molybdaenum)	92	2622	10,22
Silver Ag (Argentum)	107,9	1000	10,5
tantaal ta (tantal)	180	3269	16,65
Raud Fe (raud)	55,85	1535	7,85
Gold Au (Aurum)	197	1095	19,32
Platinum Pt (Platina)	194,8	1760	21,45

Värviliste metallide toorikute valtsimisel on vaja täpselt teada ka nende keemilist koostist, kuna sellest sõltuvad nende füüsikalised omadused.
Näiteks kui alumiinium sisaldab räni või raua lisandeid (isegi 1% piires), on sellise metalli plastilised omadused palju halvemad.
Teine nõue värviliste metallide kuumvaltsimisel on metalli ülitäpne temperatuuri reguleerimine. Näiteks tsink nõuab valtsimisel rangelt 180 kraadist temperatuuri - kui see on veidi kõrgem või madalam, kaotab kapriisne metall järsult oma elastsuse.
Vask on temperatuuritruum (saab valtsida 850 – 900 kraadi juures), kuid see eeldab, et sulatusahjus peab olema oksüdeeriv (kõrge hapnikusisaldusega) atmosfäär – muidu muutub see rabedaks.

Metallisulamite erikaalu tabel

Metallide erikaal määratakse kõige sagedamini laboritingimustes, kuid puhtal kujul kasutatakse neid ehituses väga harva. Palju sagedamini kasutatakse värviliste metallide ja mustade metallide sulameid, mis erikaalu järgi jagunevad kergeteks ja rasketeks.

Kaasaegne tööstus kasutab kergsulameid nende suure tugevuse ja heade mehaaniliste omaduste tõttu kõrgel temperatuuril. Selliste sulamite peamised metallid on titaan, alumiinium, magneesium ja berüllium. Kuid magneesiumil ja alumiiniumil põhinevaid sulameid ei saa kasutada agressiivses keskkonnas ja kõrgel temperatuuril.

Rasked sulamid põhinevad vasel, tinal, tsingil ja pliil. Rasketest sulamitest kasutatakse paljudes tööstusharudes pronksi (vasesulam alumiiniumiga, vase sulam tina, mangaani või rauaga) ja messingit (tsingi ja vase sulam). Nendest sulamitest toodetakse arhitektuurseid osi ja sanitaarseadmeid.

Allolev viitetabel näitab enamlevinud metallisulamite peamised kvaliteedinäitajad ja erikaal. Loetelu sisaldab andmeid põhiliste metallisulamite tiheduse kohta ümbritseva õhu temperatuuril 20°C.

Metallisulamite loetelu	Sulamite tihedus (kg/m3)
Admiraliteedi messing – Admiraliteedi messing (30% tsinki ja 1% tina)	8525
Alumiiniumpronks – Alumiiniumpronks (3-10% alumiiniumi)	7700 - 8700
Babbitt – hõõrdumisvastane metall	9130 -10600
Berülliumi pronks (berüllium vask) - Berüllium vask	8100 - 8250
Delta metall - Delta metall	8600
Kollane messing – kollane messing	8470
Fosforpronks - Pronks - fosfor	8780 - 8920
Tavalised pronksid – pronks (8-14% Sn)	7400 - 8900
Inconel – Inconel	8497
Incoloy	8027
Sepistatud raud	7750
Punane messing (madala tsingisisaldusega) – punane messing	8746
Messing, valamine - Messing - valamine	8400 - 8700
Messing , rent - Messing - valtsitud ja tõmmatud	8430 - 8730
Kopsud sulamid alumiinium – Al-põhine kergsulam	2560 - 2800
Kopsud sulamid magneesium – Mg-põhine kergsulam	1760 - 1870
Mangaani pronks	8359
Cupronickel - Cupronickel	8940
Monel	8360 - 8840
Roostevaba teras	7480 - 8000
Nikkelhõbe – niklihõbe	8400 - 8900
Joote 50% tina/50% plii - Joote 50/50 Sn Pb	8885
Kerge hõõrdumisvastane sulam valulaagrite jaoks = matt, mis sisaldab 72-78% Cu - Valge metall	7100
Plii pronks, pronks - plii	7700 - 8700
Süsinikteras – teras	7850
Hastelloy – Hastelloy	9245
Malm - malm	6800 - 7800
Electrum (kulla-hõbeda sulam, 20% Au) - Electrum	8400 - 8900

Tabelis toodud metallide ja sulamite tihedus aitab teil arvutada toote kaalu. Osa massi arvutamise meetod on selle ruumala arvutamine, mis seejärel korrutatakse materjali tihedusega, millest see on valmistatud. Tihedus on ühe kuupsentimeetri või kuupmeetri metalli või sulami mass. Valemite abil kalkulaatoris arvutatud massiväärtused võivad tegelikest mitme protsendi võrra erineda. Seda mitte sellepärast, et valemid poleks täpsed, vaid selles, et elus on kõik veidi keerulisem kui matemaatikas: täisnurgad pole päris õiged, ringid ja kerad ei ole ideaalsed, tooriku deformatsioon painutamisel, reljeefsel ja vasardamisel viib selle paksuse ebatasasused ja võite loetleda veel hulga kõrvalekaldeid ideaalsest. Viimase löögi meie täpsuse soovile annab lihvimine ja poleerimine, mis toob kaasa toote ettearvamatu kaalukaotuse. Seetõttu tuleks saadud väärtusi käsitleda soovituslikena.

Mõõtühik

Alumiiniumi tihedus ja mis tahes muu materjal on füüsikaline suurus, mis määrab materjali massi ja hõivatud ruumala suhte.

• Tiheduse mõõtühik SI-süsteemis on kg/m3.
• Alumiiniumi tiheduse jaoks kasutatakse sageli kirjeldavamat mõõdet g/cm 3.

Alumiiniumi tihedus kg/m3tuhat korda rohkem kui g/s m 3.

Erikaal

Materjali koguse hindamiseks ruumalaühiku kohta kasutatakse sageli sellist mittesüsteemset, kuid visuaalsemat mõõtühikut nagu "erikaal". Erinevalt tihedusest ei ole erikaal absoluutne mõõtühik. Fakt on see, et see sõltub gravitatsioonikiirenduse g suurusest, mis varieerub sõltuvalt asukohast Maal.

Tiheduse sõltuvus temperatuurist

Materjali tihedus sõltub temperatuurist. Tavaliselt väheneb see temperatuuri tõustes. Teisest küljest suureneb erimaht – maht massiühiku kohta – temperatuuri tõustes. Seda nähtust nimetatakse soojuspaisumiseks. Tavaliselt väljendatakse seda soojuspaisumistegurina, mis annab pikkuse muutuse temperatuuri kraadi kohta, näiteks mm/mm/ºC. Pikkuse muutust on lihtsam mõõta ja rakendada kui mahu muutust.

Konkreetne maht

Materjali erimaht on tiheduse pöördväärtus. See näitab massiühiku mahtu ja selle mõõtmed on m 3 / kg. Materjali spetsiifilisest mahust lähtuvalt on mugav jälgida materjalide tiheduse muutumist kuumutamisel ja jahutamisel.

Alloleval joonisel on kujutatud erinevate materjalide (puhas metall, sulam ja amorfne materjal) erimahu muutust temperatuuri tõustes. Graafiku lamedad osad näitavad temperatuuri laienemist igat tüüpi materjalide puhul tahkes ja vedelas olekus. Kui puhas metall sulab, toimub erimahu suurenemine (tiheduse vähenemine sulami sulamisel suureneb see temperatuurivahemikus kiiresti); Amorfsed materjalid suurendavad sulamisel (klaasistumistemperatuuril) oma soojuspaisumistegurit.

Alumiiniumi tihedus

Alumiiniumi teoreetiline tihedus

Keemilise elemendi tiheduse määravad selle aatomnumber ja muud tegurid, nagu aatomiraadius ja aatomite pakendamise viis. T Alumiiniumi teoreetiline tihedus toatemperatuuril (20 °C) selle aatomvõre parameetrite alusel on:

• 2698,72 kg/m3.

Alumiiniumi tihedus: tahke ja vedel

Alumiiniumi tiheduse ja temperatuuri graafik on näidatud alloleval joonisel:

• Temperatuuri tõustes alumiiniumi tihedus väheneb.
• Kui alumiinium läheb üle tahkest olekust vedelaks, väheneb selle tihedus järsult 2,55-lt 2,34 g/cm 3 -le.

Alumiiniumi tihedus vedelas olekus - sula 99,996% - erinevatel temperatuuridel on esitatud tabelis.

Alumiiniumsulamid

Dopingu mõju

Erinevate alumiiniumisulamite tiheduse erinevused tulenevad sellest, et need sisaldavad erinevaid legeerelemente ja erinevas koguses. Teisest küljest on mõned legeerivad elemendid alumiiniumist kergemad, teised raskemad.

Alumiiniumist kergemad legeerelemendid:

• räni (2,33 g/cm³),
• magneesium (1,74 g/cm³),
• liitium (0,533 g/cm³).

Alumiiniumist raskemad legeerelemendid:

• raud (7,87 g/cm³),
• mangaan (7,40 g/cm³),
• vask (8,96 g/cm³),
• tsink (7,13 g/cm³).

Legeerivate elementide mõju alumiiniumisulamite tihedusele näitab alloleval joonisel olev graafik.

Tööstuslike alumiiniumisulamite tihedus

Tööstuses kasutatavate alumiiniumi ja alumiiniumisulamite tihedused on toodud allolevas tabelis lõõmutatud oleku (O) jaoks. Teatud määral sõltub see sulami olekust, eriti kuumkõvenevate alumiiniumisulamite puhul.

Alumiiniumi-liitiumi sulamid

Kuulsatel alumiinium-liitiumisulamitel on madalaim tihedus.

• Liitium on kõige kergem metallelement.
• Liitiumi tihedus toatemperatuuril on 0,533 g/cm³ – see metall võib vees hõljuda!
• Iga 1% liitiumi alumiiniumis vähendab selle tihedus 3% võrra
• Iga 1% liitiumi suurendab alumiiniumi elastsusmoodulit 6% võrra. See on lennukiehituse ja kosmosetehnoloogia jaoks väga oluline.

Populaarsed tööstuslikud alumiinium-liitiumi sulamid on 2090, 2091 ja 8090:

• Alloy 2090 nimiliitiumisisaldus on 1,3% ja nimitihedus 2,59 g/cm3.
• Sulami 2091 nimiliitiumisisaldus on 2,2% ja nimitihedus 2,58 g/cm3.
• 2,0% liitiumisisaldusega sulami 8090 tihedus on 2,55 g/cm 3 .

Metallide tihedus

Alumiiniumi tihedus võrreldes teiste kergmetallide tihedusega:

• alumiinium: 2,70 g/cm 3
• titaan: 4,51 g/cm3
• magneesium: 1,74 g/cm3
• berüllium: 1,85 g/cm3

Allikad:
1. Alumiinium ja alumiiniumsulamid, ASM International, 1993.
2. KAASAEGSE TOOTMISE ALUSED – materjalid, protsessid ja süsteemid / Mikell P. Groover – JOHN WILEY & SONS, INC., 2010

Tänapäeval on välja töötatud palju keerulisi struktuure ja seadmeid, mis kasutavad erinevate omadustega metalle ja nende sulameid. Konkreetses konstruktsioonis sobivaima sulami kasutamiseks valivad disainerid selle vastavalt tugevuse, voolavuse, elastsuse jms nõuetele, samuti nende omaduste stabiilsusele nõutavas temperatuurivahemikus. Järgmisena arvutatakse vajalik kogus metalli, mis on vajalik sellest toodete valmistamiseks. Selleks peate tegema arvutuse selle erikaalu alusel. See väärtus on konstantne - see on metallide ja sulamite üks peamisi omadusi, mis praktiliselt langeb kokku tihedusega. Seda on lihtne arvutada: peate jagama tahke metalli tüki massi (P) selle mahuga (V). Saadud väärtust tähistatakse γ-ga ja seda mõõdetakse njuutonites kuupmeetri kohta.

Erikaalu valem:

Lähtudes asjaolust, et mass korrutatakse raskuskiirendusega, saame järgmise:

Nüüd erikaalu mõõtühikutest. Ülaltoodud njuutonid kuupmeetri kohta on SI-süsteemis. Kui kasutatakse GHS-i meetrilist süsteemi, mõõdetakse seda väärtust dünides kuupsentimeetri kohta. Erikaalu näitamiseks MKSS-süsteemis kasutatakse järgmist ühikut: kilogramm-jõud kuupmeetri kohta. Mõnikord on vastuvõetav kasutada grammi jõudu kuupsentimeetri kohta - see ühik asub väljaspool kõiki metrilisi süsteeme. Põhilised suhted on järgmised:

1 dyne/cm3 = 1,02 kg/m3 = 10 n/m3.

Mida suurem on erikaal, seda raskem on metall. Kerge alumiiniumi puhul on see väärtus üsna väike - SI-ühikutes võrdub see 2,69808 g/cm3 (näiteks terase puhul 7,9 g/cm3). Alumiiniumi ja ka selle sulamite järele on tänapäeval suur nõudlus ja selle tootmine kasvab pidevalt. Lõppude lõpuks on see üks väheseid tööstusele vajalikke metalle, mille varu on maapõues. Teades alumiiniumi erikaalu, saate arvutada mis tahes sellest valmistatud toote. Selleks on mugav metallikalkulaator või saate arvutuse teha käsitsi, võttes allolevast tabelist soovitud alumiiniumisulami erikaalu.

Siiski on oluline arvestada, et see on valtstoodete teoreetiline kaal, kuna lisandite sisaldus sulamis ei ole rangelt määratletud ja võib kõikuda väikestes piirides, siis sama pikkusega valtstoodete kaal, kuid erinevatelt tootjatelt või partiid võivad erineda, muidugi see erinevus on väike, aga see on olemas.

Siin on mõned arvutusnäited:

Näide 1. Arvutage A97 alumiiniumtraadi kaal läbimõõduga 4 mm ja pikkusega 2100 meetrit.

Määrame ringi ristlõike pindala S=πR 2 tähendab S=3,1415 2 2 =12,56 cm 2

Määrame valtstoodete massi, teades, et A97 klassi erikaal = 2,71 g/cm 3

M = 12,56 · 2,71 · 2100 = 71478,96 grammi = 71,47 kg

Kokku traadi kaal 71,47 kg

Näide 2. Arvutage AL8 alumiiniumist valmistatud ringi kaal läbimõõduga 60 mm ja pikkusega 150 cm koguses 24 tükki.

Määrame ringi ristlõike pindala S=πR 2 tähendab S=3,1415 3 2 =28,26 cm 2

Määrame valtsitud toote massi teades, et AL8 klassi erikaal = 2,55 g/cm 3

Asetame kaalule sama mahuga rauast ja alumiiniumist silindrid (joon. 122). Kaalude tasakaal on rikutud. Miks?

Riis. 122

Laboritöös mõõtsite kehakaalu, võrreldes kaalude kaalu oma kehakaaluga. Kui kaalud olid tasakaalus, olid need massid võrdsed. Tasakaalustamatus tähendab, et kehade massid ei ole ühesugused. Rauasilindri mass on suurem kui alumiiniumsilindri mass. Kuid silindrite mahud on võrdsed. See tähendab, et raua ruumalaühiku (1 cm3 või 1 m3) mass on suurem kui alumiiniumil.

Mahuühikus sisalduva aine massi nimetatakse aine tiheduseks. Tiheduse leidmiseks peate jagama aine massi selle mahuga. Tihedust tähistatakse kreeka tähega ρ (rho). Siis

tihedus = mass/ruumala

ρ = m/V.

SI tiheduse ühik on 1 kg/m3. Erinevate ainete tihedused määratakse katseliselt ja need on esitatud tabelis 1. Joonisel 123 on näidatud teile teadaolevate ainete massid mahus V = 1 m 3.

Riis. 123

Tahkete ainete, vedelike ja gaaside tihedus
(normaalsel atmosfäärirõhul)

Kuidas mõista, et vee tihedus on ρ = 1000 kg/m3? Vastus sellele küsimusele tuleneb valemist. Vee mass mahus V = 1 m 3 võrdub m = 1000 kg.

Tiheduse valemist aine mass

m = ρV.

Kahest võrdse ruumalaga kehast on suurema ainetihedusega kehal suurem mass.

Võrreldes raua ρ l = 7800 kg/m 3 ja alumiiniumi ρ al = 2700 kg/m 3 tihedusi, saame aru, miks katses (vt joonis 122) osutus raudsilindri mass massist suuremaks. sama mahuga alumiiniumsilindrist.

Kui keha ruumala mõõdetakse cm 3, siis on kehamassi määramiseks mugav kasutada tiheduse väärtust ρ, väljendatuna g/cm 3.

Ainetiheduse valemit ρ = m/V kasutatakse homogeensete ehk ühest ainest koosnevate kehade puhul. Need on kehad, millel ei ole õhuõõnsusi või mis ei sisalda muude ainete lisandeid. Aine puhtust hinnatakse mõõdetud tiheduse järgi. Kas kullakangi sisse on lisatud näiteks odavat metalli?

Mõtle ja vasta

1. Kuidas muutuks kaalude tasakaal (vt joon. 122), kui raudsilindri asemel asetataks topsile sama mahuga puidust silinder?
2. Mis on tihedus?
3. Kas aine tihedus sõltub selle mahust? Massidest?
4. Millistes ühikutes mõõdetakse tihedust?
5. Kuidas liikuda tiheduse ühikult g/cm 3 tiheduse ühikule kg/m 3?

Huvitav teada!

Reeglina on tahkes olekus aine tihedus suurem kui vedelas olekus. Erandiks on jää ja vesi, mis koosnevad H 2 O molekulidest. Jää tihedus on ρ = 900 kg/m 3, vee tihedus? = 1000 kg/m3. Jää tihedus on väiksem kui vee tihedus, mis näitab molekulide vähem tihedat pakkimist (st suuremaid vahemaid nende vahel) aine tahkes olekus (jää) kui vedelas olekus (vesi). Tulevikus kohtate vee omadustes muid väga huvitavaid kõrvalekaldeid (anomaaliaid).

Maa keskmine tihedus on ligikaudu 5,5 g/cm 3 . See ja teised teadusele teadaolevad faktid võimaldasid teha mõningaid järeldusi Maa ehituse kohta. Maakoore keskmine paksus on umbes 33 km. Maakoor koosneb peamiselt pinnasest ja kivimitest. Maakoore keskmine tihedus on 2,7 g/cm 3 ja vahetult maapõue all olevate kivimite tihedus on 3,3 g/cm 3. Kuid mõlemad väärtused on alla 5,5 g/cm 3, s.o. väiksemad kui Maa keskmine tihedus. Sellest järeldub, et maakera sügavustes paikneva aine tihedus on suurem kui Maa keskmine tihedus. Teadlased viitavad sellele, et Maa keskel ulatub aine tihedus 11,5 g / cm 3 -ni, see tähendab, et see läheneb plii tihedusele.

Inimese kehakoe keskmine tihedus on 1036 kg/m3, vere tihedus (temperatuuril t = 20°C) 1050 kg/m3.

Balsa puidu tihedus on madal (2 korda väiksem kui korgil). Sellest valmistatakse parved ja päästevööd. Kuubal kasvab torkiv karvapuu Eshinomena, mille puidu tihedus on 25 korda väiksem kui vee tihedus, s.o ρ = 0,04 g/cm 3 . Madupuul on väga kõrge puidutihedus. Puu vajub vette nagu kivi.

Tehke seda ise kodus

Mõõda seebi tihedus. Selleks kasutage ristkülikukujulist seepi. Võrrelge mõõdetud tihedust klassikaaslaste saadud väärtustega. Kas saadud tiheduse väärtused on võrdsed? Miks?

Huvitav teada

Juba kuulsa Vana-Kreeka teadlase Archimedese (joon. 124) eluajal tekkisid tema kohta legendid, mille põhjuseks olid tema kaasaegseid hämmastada pannud leiutised. Üks legende räägib, et Syracusa kuningas Heron II palus mõtlejal kindlaks teha, kas tema kroon on valmistatud puhtast kullast või segas juveliir sellesse märkimisväärse koguse hõbedat. Muidugi pidi kroon terveks jääma. Archimedesel polnud krooni massi määramine keeruline. Palju keerulisem oli krooni mahu täpne mõõtmine, et arvutada välja selle metalli tihedus, millest see valati, ja teha kindlaks, kas tegemist on puhta kullaga. Raskus seisnes selles, et see oli vale kujuga!

Riis. 124

Ühel päeval läks krooni mõtetesse süvenenud Archimedes vanni, kus tal tuli geniaalne idee. Krooni ruumala saab määrata, mõõtes selle poolt väljatõrjutud vee mahtu (teate seda ebakorrapärase kujuga keha mahu mõõtmise meetodit). Olles kindlaks teinud krooni mahu ja selle massi, arvutas Archimedes välja aine tiheduse, millest juveliir krooni valmistas.

Nagu legend ütleb, osutus krooni tihedus puhta kulla tihedusest väiksemaks ja ebaaus juveliir tabati pettusega.

Harjutused

1. Vase tihedus on ρ m = 8,9 g/cm 3 ja alumiiniumi tihedus ρ al = 2700 kg/m 3. Milline aine on tihedam ja mitu korda?
2. Määrake betoonplaadi mass, mille maht on V = 3,0 m 3.
3. Millisest ainest on valmistatud pall mahuga V = 10 cm 3, kui selle mass on m = 71 g?
4. Määrake aknaklaasi mass, mille pikkus a = 1,5 m, kõrgus b = 80 cm ja paksus c = 5,0 mm.
5. Kogumass N = 7 identset katuserauda lehte m = 490 kg. Iga lehe suurus on 1 x 1,5 m Määrake lehe paksus.
6. Teras- ja alumiiniumsilindritel on sama ristlõikepindala ja mass. Millise silindri kõrgus on suurem ja kui palju?