Халық тығыздығы

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасы Бiлiм және ғылым министрлiгi

М. Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан университеті

Сәулет, құрылыс және көлік факультеті

Құрылыс материалдары, бұйымдары және конструкцияларының технологиясы кафедрасы

Реферат

Тақырыбы: Тығыздық және тұтқырлық өлшейтін құралдар.

Орындаған :Мүтәлі Шарбану

Тобы : СМ-18-8К3

Қабылдаған :Ахметова К.

Шымкент-2021

1. Тығыздық

Зат массасының осы зат көлеміне қатынасымен өлшене отырып, сол затты сипаттайтын өте маңызды физикалық қасиеттердің бірі. ^[1] Заттың тығыздығын анықтау үшін міндетті түрде көлемдері 1 м ³ немесе 1 см ³ болатын денелерді жасаудың қажеттігі жоқ. Ол үшін алдымен тығыздығы анықталатын дененің массасы мен көлемін өлшеп алып, сонан соң массаны көлемге бөлсек болғаны. Сонда біз көлем бірлігіне сәйкес келетін массаны, яғни тығыздықты табамыз. Сонымен заттың тығыздығын табу үшін дененің массасын оның келеміне бөлу керек. Заттың тығыздығын - р, дененің массасын - m, оның көлемін - V әріптерімен белгіеді. Зат тығыздығының бірлігі үшін бірліктердің Халықаралық жүйесінде (SI) килограмның метр кубқа қатынасы (кг/м ³ ) алынған. Бұл - көлемі 1 м ³ болатын, массасы 1 килограмға тең біртекті заттың тығыздығы. Есептеулер жүргізу кезінде тығыздықтың г/см ³ , т/м ³ сияқты басқа да бірліктері қолданылады.

Сұйық заттың қатысты тығыздығын оның мөлшерлі 4 ⁰ С температурада алынған тығыздығының қатынасымен өрнектейді және r ²⁰ ₄ деп белгілейді.

Газдың қатысты тығыздығын оның тығыздығын мөлшерлі шарттарда (мөлшерлі температурасы - 293, 15 К, мөлшерлі қысымы - 101 325 Па = 760 сын. бағ. мм) алынған құрғақ ауаның тығыздығына қатынасымен өрнектеу қабылданған. Сұйықтар мен газдардың тығыздығы температураны жоғарлатқанда азаяды. Газдардың тығыздығы қысымды жоғарлатқанда өседі, сұйықтың тығыздығы тәжірибеде қысымға тәуелді. Көптеген маңызды тәжірибелік жағдайларда тығыздықты аддативті физикалық қасиет ретінде қарастыруға болады

2. Тығыздық түрлері

Абсолютті тығыздық - бұл интенсивті зат мөлшері; заттың массасы мен көлемі арасындағы байланысты білдіру үшін қолданылады. Ол әдетте кг / м-мен тұжырымдалады3. Салыстырмалы тығыздық сілтеме ретінде алынған басқа затқа қатысты зат арасындағы тығыздық деп аталады. Әдетте, эталондық тығыздық дегеніміз - бір атмосфера қысымы 4 ° С болғандағы су, бұл жағдайда судың тығыздығы 1000 кг / м құрайды. 3.

Тығыздығы айқын

Гетерогенді материалдардан тұратын материалдар ұсынатын тығыздық. Бұған мысал ретінде әр түрлі заттардан тұратын және ішінде ауа аралықтары бар топырақ болуы мүмкін. Демек, оның жалпы тығыздығы ықшам болғаннан гөрі төмен.

Орташа тығыздық

Орташа тығыздық - бұл гетерогенді жүйе үшін есептеледі. Орташа тығыздықты алу үшін объектінің массасын оның көлеміне бөлу керек.

Нүктелік тығыздық

Нүктелік тығыздық заттың нүктесіне, орналасуына немесе бөлігіне байланысты әр түрлі тығыздығы бар гетерогенді жүйелердегі тығыздықты есептеу үшін қолданылады.

Халық тығыздығы

Популяция тығыздығы немесе демографиялық тығыздық деп аудан бірлігіне белгілі бір жерде тұратын даралардың саны деп аталады. Популяция тығыздығы шындықты дәл көрсетпесе де, ол салыстырмалы өлшеуіш ретінде қолданылады, сондықтан оны салыстырмалы популяция деп те атайды.

Популяция тығыздығы бір шаршы шақырымға (км) жеке адамдармен көрсетіледі2) . Ауылдық жерлер қалалық жерлерге қарағанда аз қоныстанған. Әлемдегі ең тығыз қоныстанған кейбір қалалар - Қытай, Макао, Сингапур, Гонконг және Монако.

Демографиялық тығыздық бар ресурстар мен тұрғындардың оларды пайдалануы арасындағы тепе-теңдікті табу үшін есептеледі.

3. Тығыздықты өлшейтін құралдар

Тығыздықты өлшеу құралдары тығыздықөлшегіштер (плотномер) деп аталады.

Тығыздықты өлшеу үшін қазіргі уақытта таразы, қалтқылы, гидростатикалық, радиоизотопты және т. б. түрдегі тығыздықөлшегіштер қолданылады.

Таразы тығыздықөлшегіштері . Бұл механикалық тығыздықөлшегіштердің принципі талданатын сұйықтың тұрақты көлемін кейбір сиымдылықта немесе құбырда үздіксіз түрде өлшеуден тұрады.

Тығыздық үлесті салмақпен анықталады.

Қалтқылы, немесе ареометрикалық тығыздықөлшегіштер . Бұл механикалық тығыздықөлшегіштердің әрекет принципі талданатын сұйыққа бөлшектеп немесе толығымен жүктелген қалтқыға әсер ететін итерілу (көтерілмелі) күшін үздіксіз өлшеуге негізделген.

Гидросатикалық тығыздықөлшегіштер . Бұл механикалық тығыздықөлшегіштердің әрекет приципі талданатын сұйық бағанының Рқысымының өлшенетін ортаның r тығыздығына тәуелді болуына негізделген: Р = rgH, мұндағы Н - сұйық бағанасының биіктігі, g - еркін құлау үдеуі.

Егер Н тұрақты болса, онда Р қысымы ортаның тығыздығымен бір мағынада анықталады: мұндағы k = gH - тұрақты коэффициент.

Әдетте сұйықтың екі бағана қысымдарының айырымын әртүрлі биіктікте өлшейді, ол үшін екі түтікше қолданылады, оның біреуі талданатын сұйықтың ыдысына орнатылады, екіншісі - эталонды сұйықтың ыдысына орнатылады. Екі түтікше арқылы инертті газ үрленеді. Инертті газ тығыздығы өлшеуге негізделген сұйықтың қасиетіне байланысты таңдап алынады.

Өлшеу ыдысына түсірілген түтікшеде пайда болған қысым дифманометрдің оң (плюсті) камерасына беріледі; эталонды сұйық ыдысына түсірілген түтікшедегі қысым - теріс (минусты) камераға беріледі. Пьезометриялық түікшелерді қайтажүктеудің белгілі тереңдігінде және эталонды сұйықтың белгілі тығыздығында дифманометрдің көрсеткіштері өлшенетін сұйық тығыздығының өлшемі болып табылады.

Радиоизотопты тығыздықөлшегіштер . Осы түрдегі тығыздықөлшегіштер байланыссыз (контактысыз) аспаптар болып табылады, бұлолардың пульпалар мен ерітінділерді өлшеу кезіндегі басты қасиеті болып табылады.

Ең көп тараған сұйықтың тығыздығын өлшеу тәсілі g-сәуленің тіке шоғырының интенсивтігін өзгертуге негізделген, яғни g-сәуленің жұтылуы бойынша.

Сұйықтың тығыздығын өлшеу құралдарын оқи отырып, студент таразы, қалтқылы, гидростатикалық және радиоизотопты тығыздықөлшегіштердің теориялық негіздерін меңгеріп, оларды пайдалану аймақтарын білу қажет.

Пикнометр - грек тілінен «тығыздық, өлшеймін» деген сөз, физика-химиялық құралғы, шыны ыдыс, қатты, газтәріздес және сұйық заттардың тығыздығын өлшеуге қолданылады. 1859 жылы Дмитрий Иванович Менделеев ойлап тапқан.

Заттың тығыздығын анықтау үшін пикнометрді белгісіне дейін (негізінен сұйық заттарды) затпен толтырып, массасын анықтауға негізделген. Қатты заттың тығыздығын анықтау үшін қатты затты пикнометрдегі сұйықтыққа батырып, анықтайды. Газ тәрізді заттардың тығыздығын арнайы жасалған пикнометрлерде (шар тәріздес т. б. ) анықтайды.

Тығыздықты пикнометр арқылы анықтаудың негізгі жетістіктері:

- өлшеудің жоғарғы дәлдігі (10−5г/см³ дейін) ;

- заттардың аз мөлшерін қолдану мүмкіндігі (0, 5 - 100 см³) ;

- пикнометрдегі сұйықтықтың аз көлемі оның ұшып кетпеуін және ауадан ылғал жұтпауын қамтамасыз етеді; термостатта ұстау операциясы мен өлшеу операциясының бөлек жүрілуі.

Пикнометрдің негізгі қызметі - сұйық және қатты заттың көлемін өлшеу. Мұндай нәтижеге жетудің көптеген жолдары бар.

Бұл зертханалық құрал әсіресе мектеп аймағында кең қолданылады, өйткені ол өте дәл. Сонымен қатар, бұл өте жылдам (нәтиже күтудің қажеті жоқ) .

Мұздатылған тығынға келетін болсақ, ол үлкен көмекке ие, өйткені ол төгілудің алдын алады және сонымен бірге ыдыста ішіндегі және сыртындағы ауа айналымын қамтамасыз етеді, ол әдетте әйнектен жасалған.

Пикнометрді кеуекті қатты элементтердің тығыздығын өлшеу үшін қолданған кезде, өлшенетін элемент алдымен заттың барлық кеуектерін ашу үшін ұсақталуы керек, сондықтан нәтижелерде қалаған нәтижелерінде қателіктер болмайды.

Бояуларды өлшеу кезінде металл пикнометрі қолданылады, өйткені бұл зат оны қажет етеді.

Американдық мұнай институты (API) пикнометрді оның дәлдігіне байланысты тәжірибелік зертханаларда қолдануға кеңес береді.

Ареометр - сұйықтықтың меншікті салмағын немесе тығыздығын тез арада анықтауға арналған құралғы. Заттың меншікті салмағы арқылы оның ерітіндідегі пайыздық мөлшері анықталады.

Ареометр - шыны түтік, өзіндік ерекше пішіні бар, түбі кішкене металл кесектерімен ауырлатылған шыны құтыдан тұрады. Құтының жоғары жағы тығыздықтың градуриленген шкаласы орналасқан жіңішке түтікше пішінді өзекке жалғасады. Ареометр сұйық ішінде тік қалқып жүзе алады.

Судан ауыр не судан жеңіл сұйықтықтардың тығыздығын өлшеуге байланысты ареометрлер және олардың шкалалары әр түрлі болады. Шкалалар ерітіндінің тығыздығын немесе градус бойынша күшін көрсетеді.

Ерітіндінің тығыздығын анықтау үшін ерітіндіні цилиндрге құйып, ареометрді ақырындап батырады, ареометр цилиндр ортасында тұруы керек, оның қабырғаларымен жанаспау керек (23-сурет) .

Ареометрлерді қолданғанда мына ережелерді сақтау керек:

- оны сұйықтыққа батырмай тұрып, жақсылап жуады да, құрғақ, таза сүлгімен сүртеді;

- тығыздығы өлшенетін сұйықтықты алдымен жақсылап араластырады;

- жұмыс біткен соң, ареометрді сумен жуып, сүртіп, футлярына (қабына) салып қою керек.

Сұйықтың тығыздығын өлшеуге арналған қарапайым құрал - ареометр. Ареометрлер кез келген сұйықтың: майдың, сүттің, керосиннің, бензиннің, т. б. тығыздығын өлшеу үшін қолданылады. Қолдануға ыңғайлы болу үшін ареометрлерді тығыздығы судан аз немесе көп болатын сұйықтардың тығыздықтарын өлшейтін етіп жасайды. Сонымен қатар ареометрлердің көмегімен тұз, қант ерітінділерінің проценттік мөлшерін анықтауға болады. Ондай ареометрлердің шкаласы көлемнің немесе массаның проценттік мөлшері бойынша градуирленеді. Сүттің майлылығын анықтау үшін қолданылатын ареометрлер - лактометрлер деп аталады. Ондай ареометрлердің көмегімен сүттің сапасын, сондай-ақ оған су қосылғанын немесе қосылмағанын анықтауға болады.

Гидрометр

Сұйықтықтың тығыздығын өлшеу үшінгидрометр қолданылады. Дәлірек айтқанда, ол белгілібір ауырлық күшін, басқаша айтқанда, тығыздығын өлшейді. Кейде ерітіндімазмұны ерітіндінің тығыздығымен алынады.

Кәдімгі гидрометр екі негізгі бөліктен тұрады; цилиндрлік бағаналы және салмақты шам. Онда белгілібір ауырлық күші немесе басқа өлшемдерді оңай оқуға мүмкіндік беретін шкаласы бар. Гидрометрлерді мұқиятпайдалану керек, өйткені олардың көпшілігі әйнектенжасалған.

2. Тұтқырлық

Тұтқырлық - бұл сұйықтықтың бір бөлігі (сұйық немесе газ) және оның бір бағытта қозғалуы кезінде оның молекулалары бастан өткізетін үйкеліс шамасы. Бұл қасиет сұйықтықтың деформацияға төзімділігімен де байланысты.

Жабысқақ немесе тұтқыр заттардың кейбір мысалдары бал, май, тіс пастасы, шашқа арналған гель немесе шампунь, дәріхана сироптары және сынап сияқты кейбір химиялық заттар.

Тұтқырлық - сұйықтықтың «қалыңдығының» деңгейі. Өте оңай ағатын сұйықтықтар бар, мысалы, су, сондықтан оларды «жеңіл» сұйықтықтар деп атайды. Сонымен қатар, бізде «қою» деп аталатын кетчуп (томат пастасы) сияқты сұйықтықтар баяу ағып жатыр. Бұл тұрғыдан алғанда, сұйықтық тұтқырлыққа қарама-қарсы болады.

Заттың тұтқырлығын білдірудің тағы бір әдісі - оның енуіне байланысты. Сонымен, тұтқырлық - бұл сұйықтық дененің немесе заттың олар арқылы қозғалуына беретін қарсылық өлшемі.

Мысалы, кейбір жүгері дәндері суға батып кетпейтіні байқалады: тұтқырлығы төмен сұйықтық. Алайда, олар мұны балда өте баяу жасайды - тұтқыр сұйықтық.

Сумен салыстырғанда ауаның тұтқырлығы 1, 983 · 10 ^-5 Pa · s; яғни шамамен 100 есе аз. Ал қатты зат, мысалы, әйнек тұтқырлығы өте жоғары, 10-ға сәйкес келеді ⁴⁰ Ел.

2. 1. Тұтқырлықтың түрлері

Заттың тұтқырлығы Сұйық немесе газ түріндегі заттың ығыстыру деформациясына қарсылық көрсету қабілеті.

Судың тұтқырлығы Судың қозғалысы барысында оның үйкеліс күшін туындату қабілеті. Осы құбылыс ағыс жылдамдығы жоғарырақ судың аталған жылдамдық мөлшері төменірек суға әсер етуін қамтамасыз етеді. Судың тұтқырлығы температура мен сулы ерітіндінің үйірімділігіне тәуелді, оның мөлшері тұтқырлық коэффициентімен бағаланады.

Газ тұтқырлығы Бір-бірімен жарыса, бірақ әр түрлі жылдамдықтармен жылжыған газ қабаттары аралығында пайда болатын олардың ішкі үйкеліс күші (тұтқырлығы) .

Сұйықтың тұтқырлығы Сұйықтың қозғалысы барысында оның өз өңірінде үйкеліс күшін тудыру қабілеті. Сұйықтың тұтқырлығы қатты жылдамдықпен қозғалған сұйық қабаттарының қозғалысын азырақ жылдамдықпен қозғалған сұйық қабаттарына беруге қабілетті. Сұйықтың тұтқырлығының мөлшері температура көрсеткішіне және ерітіндінің үйірімділігіне тәуелді. Физикалық тұрғыдан сұйықтың тұтқырлығы тұтқырлық коэффицентімен бағаланады.

Қойнауқаттық су тұтқырлығы Мөлшері температура мен ерітінді үйірімділігіне тәуелді болып келетін, судың қозғалысы барысында үйкеліс күшін тудыру қабілеті.

Абсолютті тұтқырлық - бұл сұйықтық парағын басқа жылдамдық бірлігінде сұйықтық парағын көлденеңінен жылжыту үшін аудан бірлігіне жұмсалатын күш. Тұтқырлыққа сілтемелер бірдей болғандықтан абсолютті тұтқырлыққа дейін кеңейтілуі мүмкін.

Динамиқалық тұтқырлық - газ немесе сұйықтықтың бір қабаттының екінші қабатына қатысты жылжу кедергісінің сандық сипаттамасы. Сұйықтың динамикалық түтқырлығы. Ауданы 1 см2 сұйық (су) қабатының 1 см/с жылдамдықпен 1 см қашықтыққа қозғалуына қарсылық көрсету күші. Қойнауқаттық су тұтқырлығы Мөлшері температура мен ерітінді үйірімділігіне тәуелді болып келетін, судың қозғалысы барысында үйкеліс күшін тудыру қабілеті. Қойнауқаттық мұнай тұтқырлығы Мұнайдың қойнауқаттық жағдайлардағы қозғалмалық дәрежесін анықтайтын, сөйтіп мұнай жатынын игеріп алудың өнімділігі мен тиімділігіне айтарлықтай әсер ететін сол мұнайдың өзіндік қабілеті. Бұл қабілеттің мәнін қысым мөлшерлерінде айырмашылықтар бар аралықтарда қойнауқаттық мұнай тамшыларының қозғалуына жасалатын кедергі деп түсіну керек. Бұл көрсеткіш әдетте динамикалық тұтқырлық бірлігімен өлшенеді. Сұрыпталған мұнайдың тұтқырлығы Белгілі бір күш әсер еткенде газдан арылған қалыпты жағдайдағы мұнай тамшыларының қозғалыстарына жасалатын кедергі; кинаматикалық (см2/сек) немесе динамикалық тұтқырлықтар түрінде есепке алына отырып, әр түрлі мұнай жатындары үшін МПа. сек бірлігінің ондаған бөлігінен жүздеген, тіпті мыңдаған бөлігіне дейінгі аралықтарда өзгереді.

Кинематиқалық тұтқырлық - газ немесе сұйықтықтын тығыздығына динамиқалық тұткырлықтың қатынасы.

Екпінді тұтқырлық - екпінді жүктеме әсерінен бұзылу үрдісі нәтижесінде қатты денелердің механиқалық энергияны сіңіруі.

Тұтқырлық өлшейтін құрал.

Вискозиметр (лат. viscosus - тұтқыр) - тұтқырлықты өлшеуге арналған аспап. Вискозиметр капиллярлық, шарикті, ротациялық, ультрадыбыстық болып бөлінеді.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.