1 cm3 hliníka má hmotnosť 2,7. Špecifická hmotnosť hliníka

Všetky kovy majú určité fyzikálne a mechanické vlastnosti, ktoré v skutočnosti určujú ich špecifickú hmotnosť. Aby sa určilo, ako je tá alebo oná zliatina čiernej alebo nehrdzavejúcej ocele vhodná na výrobu, vypočíta sa špecifická hmotnosť valcovaného kovu. Všetky kovové výrobky, ktoré majú rovnaký objem, ale sú vyrobené z rôznych kovov, napríklad zo železa, mosadze alebo hliníka, majú rôznu hmotnosť, ktorá je priamo závislá od ich objemu. Inými slovami, pomer objemu zliatiny k jej hmotnosti - špecifická hustota (kg / m3), je konštantná hodnota, ktorá bude charakteristická pre danú látku. Hustota zliatiny sa vypočíta pomocou špeciálneho vzorca a priamo súvisí s výpočtom špecifickej hmotnosti kovu.

Merná hmotnosť kovu je pomer hmotnosti homogénneho telesa tejto látky k objemu kovu, t.j. toto je hustota, v referenčných knihách sa meria v kg / m3 alebo g / cm3. Odtiaľ môžete vypočítať vzorec, ako zistiť hmotnosť kovu. Aby ste to zistili, musíte vynásobiť referenčnú hodnotu hustoty objemom.

Tabuľka udáva hustotu neželezných kovov a kovov čierneho železa. Tabuľka je rozdelená do skupín kovov a zliatin, kde pod každým názvom je uvedená trieda podľa GOST a zodpovedajúca hustota v g / cm3 v závislosti od teploty topenia. Na určenie fyzikálnej hodnoty špecifickej hustoty v kg / m3 je potrebné vynásobiť tabuľkovú hodnotu v g / cm3 číslom 1000. Takto napríklad zistíte, aká je hustota železa - 7850 kg / m3.

Najtypickejším železným kovom je železo. Za mernú hmotnosť železného kovu na báze železa možno považovať hodnotu hustoty - 7,85 g/cm3. Medzi železné kovy v tabuľke patrí železo, mangán, titán, nikel, chróm, vanád, volfrám, molybdén a zliatiny železa na ich báze, napríklad nehrdzavejúca oceľ (hustota 7,7-8,0 g / cm3), železné ocele (hustota 7,85 g /cm3) sa používa hlavne liatina (hustota 7,0-7,3 g/cm3). Zvyšné kovy sa považujú za neželezné, ako aj zliatiny na ich základe. Neželezné kovy v tabuľke zahŕňajú nasledujúce typy:

− ľahké - horčík, hliník;

− ušľachtilé kovy (drahé) - platina, zlato, striebro a polodrahokamová meď;

− taviteľné kovy – zinok, cín, olovo.

Tabuľka. Merná hmotnosť kovov, vlastnosti, označenie kovov, teplota topenia
Názov kovu, označenie	Atómová hmotnosť	Teplota topenia, °C	Špecifická hmotnosť, g / cm3
Zinok Zn (zinok)	65,37	419,5	7,13
Hliník Al (hliník)	26,9815	659	2,69808
Olovo Pb (olovo)	207,19	327,4	11,337
Cín Sn (Cín)	118,69	231,9	7,29
Meď Cu (Meď)	63,54	1083	8,96
Titán Ti (Titan)	47,90	1668	4,505
Nikel Ni (nikel)	58,71	1455	8,91
Horčík Mg (horčík)	24	650	1,74
Vanád V (Vanádium)	6	1900	6,11
Tungsten W (Wolframium)	184	3422	19,3
Chrome Cr (Chromium)	51,996	1765	7,19
Molybdén Mo (Molybdenum)	92	2622	10,22
Strieborné Ag (Argentum)	107,9	1000	10,5
Tantalum Ta (Tantal)	180	3269	16,65
Železo Fe (železo)	55,85	1535	7,85
zlato Au (Aurum)	197	1095	19,32
Platina Pt (Platina)	194,8	1760	21,45

Pri valcovaní polotovarov z neželezných kovov je stále potrebné presne poznať ich chemické zloženie, pretože od toho závisia ich fyzikálne vlastnosti.
Napríklad, ak hliník obsahuje nečistoty (aspoň do 1 %) kremíka alebo železa, potom budú plastické vlastnosti takéhoto kovu oveľa horšie.
Ďalšou požiadavkou na valcovanie neželezných kovov za tepla je mimoriadne presné riadenie teploty kovu. Napríklad zinok vyžaduje pri valcovaní teplotu striktne 180 stupňov - ak je o niečo vyššia alebo o niečo nižšia, rozmarný kov prudko stratí svoju plasticitu.
Meď je "vernejšia" teplote (dá sa valcovať pri 850 - 900 stupňoch), ale vyžaduje oxidačnú (s vysokým obsahom kyslíka) atmosféru v taviacej peci - inak krehne.

Tabuľka špecifickej hmotnosti kovových zliatin

Špecifická hmotnosť kovov sa najčastejšie určuje v laboratóriu, ale v čistej forme sa v stavebníctve používajú veľmi zriedka. Oveľa bežnejšie je použitie zliatin neželezných kovov a zliatin železných kovov, ktoré sa podľa mernej hmotnosti delia na ľahké a ťažké.

Ľahké zliatiny aktívne využíva moderný priemysel vďaka svojej vysokej pevnosti a dobrým mechanickým vlastnostiam pri vysokých teplotách. Hlavnými kovmi takýchto zliatin sú titán, hliník, horčík a berýlium. Zliatiny na báze horčíka a hliníka sa však nemôžu používať v agresívnom prostredí a pri vysokých teplotách.

Ťažké zliatiny sú na báze medi, cínu, zinku a olova. Spomedzi ťažkých zliatin v mnohých priemyselných odvetviach sa používa bronz (zliatina medi s hliníkom, zliatina medi s cínom, mangánom alebo železom) a mosadz (zliatina zinku a medi). Z týchto druhov zliatin sa vyrábajú architektonické detaily a sanitárne armatúry.

Nižšie uvedená referenčná tabuľka ukazuje hlavné kvalitatívne charakteristiky a špecifickú hmotnosť najbežnejších kovových zliatin. Zoznam obsahuje údaje o hustote hlavných kovových zliatin pri teplote okolia 20°C.

Zoznam kovových zliatin	Hustota zliatin (kg / m 3)
Mosadz Admirality – Mosadz Admirality (30 % zinku a 1 % cínu)	8525
Hliníkový bronz - Hliníkový bronz (3-10% hliníka)	7700 - 8700
Babbit - Antifrikčný kov	9130 -10600
Berýliový bronz (berýliová meď) - Berýliová meď	8100 - 8250
Delta metal - Wikiwand Delta metal	8600
Žltá mosadz - žltá mosadz	8470
Fosforové bronzy - Bronz - fosfor	8780 - 8920
Obyčajné bronzy – bronz (8 – 14 % Sn)	7400 - 8900
Inconel - Inconel	8497
Incoloy - Incoloy	8027
Temperované železo – tepané železo	7750
Červená mosadz (málo zinku) - Červená mosadz	8746
Mosadz, odlievanie - Mosadz - odlievanie	8400 - 8700
Mosadz , valcované - Mosadz - valcované a ťahané	8430 - 8730
Pľúca zliatin hliník - Ľahká zliatina na báze Al	2560 - 2800
Pľúca zliatin horčík - Ľahká zliatina na báze Mg	1760 - 1870
Mangánový bronz - Mangánový bronz	8359
Melchior - Cupronickel	8940
Monel - Monel	8360 - 8840
Nerezová oceľ - Stainless Steel	7480 - 8000
Niklové striebro - Niklové striebro	8400 - 8900
Spájka 50% cín/ 50% olovo - Spájka 50/50 Sn Pb	8885
Svetlofarebná antifrikčná zliatina na nalievanie ložísk = matný s obsahom Cu 72-78% - Biely kov	7100
Olovo bronzy, Bronz - olovo	7700 - 8700
Uhlíková oceľ - Oceľ	7850
Hastelloy - Hastelloy	9245
Liatina - Liatina	6800 - 7800
Electrum (zliatina zlata a striebra, 20% Au) - Electrum	8400 - 8900

Hustota kovov a zliatin uvedená v tabuľke vám pomôže vypočítať hmotnosť produktu. Technika výpočtu hmotnosti dielu spočíva vo výpočte jeho objemu, ktorý sa potom vynásobí hustotou materiálu, z ktorého je vyrobený. Hustota je hmotnosť jedného kubického centimetra alebo kubického metra kovu alebo zliatiny. Hodnoty hmotnosti vypočítané na kalkulačke pomocou vzorcov sa môžu líšiť od skutočných o niekoľko percent. Nie je to preto, že by vzorce neboli presné, ale preto, že v živote je všetko trochu komplikovanejšie ako v matematike: pravé uhly nie sú úplne správne, kruh a guľa nie sú ideálne, deformácia obrobku pri ohýbaní, naháňaní a dierovaní vedie k nerovnomernej hrúbke a môžete uviesť množstvo ďalších odchýlok od ideálu. Posledná rana pre náš záväzok k presnosti prichádza z brúsenia a leštenia, čo vedie k nepredvídateľnej strate hmotnosti. Preto by sa získané hodnoty mali považovať za orientačné.

Dnes bolo vyvinutých mnoho zložitých štruktúr a zariadení, ktoré využívajú kovy a ich zliatiny s rôznymi vlastnosťami. Aby bolo možné použiť najvhodnejšiu zliatinu v konkrétnom dizajne, konštruktéri ju vyberajú v súlade s požiadavkami na pevnosť, tekutosť, elasticitu atď., Ako aj na stabilitu týchto charakteristík v požadovanom teplotnom rozsahu. Ďalej sa vypočíta požadované množstvo kovu, ktoré je potrebné na výrobu výrobkov z neho. Aby ste to dosiahli, musíte vypočítať na základe jeho špecifickej hmotnosti. Táto hodnota je konštantná - to je jedna z hlavných charakteristík kovov a zliatin, ktorá sa prakticky zhoduje s hustotou. Výpočet je jednoduchý: musíte vydeliť hmotnosť (P) kusu kovu v pevnej forme jeho objemom (V). Výsledná hodnota sa označuje γ a meria sa v Newtonoch na meter kubický.

Vzorec špecifickej hmotnosti:

Na základe skutočnosti, že hmotnosť je hmotnosť vynásobená zrýchlením voľného pádu, dostaneme nasledovné:

Teraz o jednotkách merania špecifickej hmotnosti. Vyššie uvedené Newtony na meter kubický sa vzťahujú na systém SI. Ak sa použije metrický systém CGS, potom sa táto hodnota meria v dynoch na kubický centimeter. V systéme MKSS sa na označenie špecifickej hmotnosti používa nasledujúca jednotka: kilogram-sila na meter kubický. Niekedy je prijateľné použiť gram-silu na kubický centimeter - táto jednotka leží mimo všetkých metrických systémov. Hlavné pomery sa získajú takto:

1 dyn / cm 3 \u003d 1,02 kg / m 3 \u003d 10 n / m 3.

Čím vyššia je špecifická hmotnosť, tým je kov ťažší. Pre ľahký hliník je táto hodnota dosť malá - v jednotkách SI je to 2,69808 g / cm 3 (napríklad pre oceľ je to 7,9 g / cm 3). Hliník, rovnako ako jeho zliatiny, je dnes veľmi žiadaný a jeho produkcia neustále rastie. Veď ide o jeden z mála kovov potrebných pre priemysel, ktorého zásoba je v zemskej kôre. Keď poznáte špecifickú hmotnosť hliníka, môžete z neho vypočítať akýkoľvek produkt. Na tento účel je k dispozícii pohodlná kovová kalkulačka alebo môžete manuálne vypočítať tak, že vezmete hodnoty špecifickej hmotnosti požadovanej hliníkovej zliatiny z tabuľky nižšie.

Je však dôležité vziať do úvahy, že ide o teoretickú hmotnosť valcovaných výrobkov, pretože obsah prísad v zliatine nie je presne definovaný a môže sa meniť v malých medziach, potom hmotnosť valcovaných výrobkov rovnakej dĺžky, ale rôznych výrobcov alebo šarže sa môžu líšiť, tento rozdiel je samozrejme malý, ale existuje.

Tu je niekoľko príkladov výpočtu:

Príklad 1. Vypočítajte hmotnosť hliníkového drôtu A97 s priemerom 4 mm a dĺžkou 2100 metrov.

Poďme určiť prierezovú plochu kruhu S \u003d πR 2 znamená S \u003d 3,1415 2 2 \u003d 12,56 cm 2

Poďme určiť hmotnosť valcovaných výrobkov s vedomím, že špecifická hmotnosť značky A97 \u003d 2,71 g / cm 3

M \u003d 12,56 2,71 2100 \u003d 71478,96 gramov \u003d 71,47 kg

Celkom hmotnosť drôtu 71,47 kg

Príklad 2. Vypočítame hmotnosť kruhu z hliníka triedy AL8 s priemerom 60 mm a dĺžkou 150 cm v množstve 24 kusov.

Poďme určiť prierezovú plochu kruhu S \u003d πR 2 znamená S \u003d 3,1415 3 2 \u003d 28,26 cm 2

Hmotnosť valcovaných výrobkov určujeme s vedomím, že špecifická hmotnosť značky AL8 \u003d 2,55 g / cm 3

Koľko váži 1 kocka hliníka, duralu D 16, siluminu 1 m3 hliníka, duralu, strieborného kovu Al. Počet kilogramov v 1 kubickom metri hliníkovej zliatiny, počet ton v 1 kubickom metri duralovej zliatiny, kg v 1 m3 lietadla. Objemová hmotnosť hliníka merná hmotnosť hliníkovej zliatiny dural D 16, krídlový kov Al.

Čo chceme dnes vedieť? Koľko váži 1 kubický meter hliníka, zliatina duralu, hmotnosť 1 m3 hliníka, siluminu, Al strieborný kov? Žiadny problém, naraz zistíte počet kilogramov alebo počet ton, hmotnosť strieborného kovu Al (hmotnosť jedného kubického metra duralu D 16, hmotnosť jedného kubického metra AB letectva, hmotnosť jeden kubický meter duralu, hmotnosť 1 m3 siluminu) sú uvedené v tabuľke 1. Ak vás niekto zaujíma, môžete si prelistovať malý text nižšie, prečítať si vysvetlivky. Ako sa meria množstvo látky, materiálu, kvapaliny alebo plynu, ktoré potrebujeme? S výnimkou tých prípadov, kedy je možné zredukovať výpočet požadovaného množstva na kalkuláciu tovaru, výrobkov, prvkov v kusoch (počet kusov), je pre nás najjednoduchšie určiť požadované množstvo na základe objemu a hmotnosti ( omša). V každodennom živote je pre nás najznámejšou mernou jednotkou 1 liter. Počet litrov vhodný na výpočty v domácnosti však nie je vždy použiteľným spôsobom na určenie objemu pre ekonomickú činnosť. Navyše, litre sa u nás nestali všeobecne akceptovanou „výrobnou“ a obchodnou jednotkou objemu. Jeden kubický meter, alebo v skrátenej verzii - jedna kocka, sa ukázal ako celkom pohodlná a obľúbená jednotka objemu na praktické využitie. Sme zvyknutí merať takmer všetky látky, kvapaliny, materiály a dokonca aj plyny v metroch kubických. Je to naozaj pohodlné. Koniec koncov, ich náklady, ceny, sadzby, miery spotreby, tarify, dodávateľské zmluvy sú takmer vždy viazané na kubické metre (kocky), oveľa menej často na litre. Nemenej dôležitá pre praktickú činnosť je znalosť nielen objemu, ale aj hmotnosti (hmotnosti) látky zaberajúcej tento objem: v tomto prípade hovoríme o tom, koľko váži 1 kubický meter hliníkovej zliatiny, okrídleného kovu Al. (1 meter kubický duralu D 16, 1 meter kubický, 1 m3 letectva). Znalosť hmotnosti a objemu nám dáva celkom úplný obraz o množstve siluminu. Návštevníci stránky s otázkou, koľko váži 1 kocka duralu, hliníka, často uvádzajú konkrétne jednotky hmotnosti strieborného kovu Al, v ktorých by chceli poznať odpoveď na otázku. Ako sme si všimli, najčastejšie chcú vedieť hmotnosť 1 kubického metra hliníkovej zliatiny (1 kubický meter letectva, 1 kubický meter duralu D 16, 1 m3 duralovej zliatiny) v kilogramoch (kg) alebo v tonách ( ton). V skutočnosti potrebujete kg/m3 alebo t/m3. Ide o úzko súvisiace jednotky, ktoré určujú množstvo strieborného kovu Al. V zásade je možný celkom jednoduchý nezávislý prevod hmotnosti (hmotnosti) duralu z ton na kilogramy a naopak: z kilogramov na tony. Ako však ukázala prax, pre väčšinu návštevníkov stránky by bolo pohodlnejšie okamžite zistiť, koľko kilogramov váži 1 kubický meter (1 m3) hliníka, duralovej zliatiny alebo koľko ton váži 1 kubický meter (1 m3) hliníka. , strieborný kov Al, bez prepočtu kilogramov na tony alebo naopak - počet ton na kilogramy na meter kubický (jeden meter kubický, jeden meter kubický, jeden m3). Preto sme v tabuľke 1 uviedli, koľko váži 1 kubický meter hliníkovej zliatiny (1 kubický meter duralu, 1 meter kubický vzduchu) v kilogramoch (kg) a tonách (tonách). Sami si vyberte stĺpec tabuľky, ktorý potrebujete. Mimochodom, keď sa pýtame, koľko váži 1 kubický meter (1 m3) duralovej zliatiny, máme na mysli počet kilogramov siluminu alebo počet ton hliníka. Nás však z fyzikálneho hľadiska zaujíma hustota hliníka či merná hmotnosť strieborného kovu Al. Hmotnosť jednotky objemu alebo množstvo látky umiestnenej v jednotke objemu je objemová hmotnosť duralu alebo špecifická hmotnosť hliníka. V tomto prípade objemová hmotnosť hliníkovej zliatiny a merná hmotnosť hliníka. Hustota duralu a špecifická hmotnosť lietadla AB (okrídlený kov Al) sa vo fyzike zvyčajne nemeria v kg / m3 alebo v tonách / m3, ale v gramoch na kubický centimeter: g / cm3. Preto sú v tabuľke 1 špecifická hmotnosť hliníkovej zliatiny a hustota hliníka, duralu, duralovej zliatiny (synonymá) uvedené v gramoch na kubický centimeter (g / cm3).

Tabuľka 1. Koľko váži 1 kocka hliníka, zliatina duralu, hmotnosť 1 m3 hliníka - krídlový kov. Objemová hmotnosť hliníkovej zliatiny a špecifická hmotnosť hliníka v g/cm3. Koľko kilogramov je v kocke duralu, ton v 1 metri kubickom duralu, kg v 1 metri kubickom siluminu, ton v 1 m3 strieborného kovu Al.