ความหนาแน่นของอลูมิเนียม ความหนาแน่นของโลหะและโลหะผสม ตารางความหนาแน่นของอลูมิเนียมและทองแดง

เมื่อใช้ตารางความหนาแน่นของโลหะและโลหะผสม คุณสามารถคำนวณน้ำหนักของความยาวที่ต้องการของผลิตภัณฑ์รีดที่คุณเลือกได้ นี่เป็นสิ่งจำเป็นในกรณีที่ในการประเมินการจัดประเภททั้งหมดจะคำนวณตามความยาวและการขายจะดำเนินการตามน้ำหนัก นอกจากนี้ เมื่อทราบความหนาแน่นเฉพาะของโลหะจากตาราง คุณสามารถคำนวณน้ำหนักของโครงสร้างได้โดยการสรุปมวลของแต่ละองค์ประกอบที่รวมอยู่ในองค์ประกอบ ความจำเป็นในการคำนวณดังกล่าวเกิดขึ้นในการเลือกการขนส่งสำหรับการขนส่งของการออกแบบนี้ ความหนาแน่นของโลหะในตารางช่วยให้คุณสามารถคำนวณความหนาแน่นของโลหะผสมที่มีส่วนประกอบที่เรียกว่าเปอร์เซ็นต์ เมื่อทราบมวลและวัสดุของส่วนใด ๆ จะสามารถคำนวณปริมาตรได้

ตารางแสดงความหนาแน่นของโลหะและโลหะผสมตลอดจนค่าสัมประสิทธิ์ ถึง อัตราส่วนของความหนาแน่นต่อ ความหนาแน่นของโลหะและโลหะผสมในตารางแสดงเป็นหน่วย g/cm 3 สำหรับช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ 0 ถึง 50°C

กำหนดความหนาแน่นของโลหะ เช่น:เบริลเลียม Be, วานาเดียม V, บิสมัท Bi, แกลเลียม Ga, แฮฟเนียม Hf, เจอร์เมเนียม Ge, อินเดียมใน, แคดเมียม Cd, โคบอลต์ Co, แพลเลเดียม Pd, แพลทินัม Pt, รีเนียม Re, โรเดียม Rh, รูบิเดียม Rb, รูทีเนียม Ru, Ag, สตรอนเทียม Sr , พลวง Sb, แทลเลียม Tl, แทนทาลัม Ta, เทลลูเรียม Te, โครเมียม Cr, เซอร์โคเนียม Zr.

ความหนาแน่นของโลหะผสมอะลูมิเนียมและเศษโลหะ:: AL1, AL2, AL3, AL4, AL5, AL7, AL8, AL9, AL11, AL13, AL21, AL22, AL24, AL25 ความหนาแน่นของเศษจำนวนมาก: เศษอะลูมิเนียมบดขนาดเล็ก เศษเหล็กละเอียด เศษเหล็กหยาบ เศษเหล็กหล่อ หมายเหตุ: ความหนาแน่นของเศษในตารางกำหนดเป็นหน่วย t/m 3

ความหนาแน่นของโลหะผสมแมกนีเซียมและทองแดง:โลหะผสมแมกนีเซียมดัด: MA1, MA2, MA2-1, MA8, MA14; โลหะผสมแมกนีเซียมหล่อ: ML3, ML4, ML6, ML10, ML11, ML12; โลหะผสมทองแดงสังกะสี () โรงหล่อ: LTs16K4, LTs23A6Zh3Mts2, LTs30A3, LTs38Mts2S2, LTs40Sd, LTs40S, LTs40 Mts3Zh, LTs25S2; โลหะผสมทองแดง-สังกะสีที่ผ่านการอบด้วยแรงดัน: L96, L90, L85, L80, L70, L68, L63, L60, LA77-2, LAZH60-1-1, LAN59-3-2, LZhMts59-1-1, LN65-5, LM-58-2, LM-A57-3-1.

ความหนาแน่นของบรอนซ์เกรดต่างๆ:ปราศจากดีบุก, รับแรงดัน: BrA5, 7, BrAMts9-2, BrAZh9-4, BrAZhMts10-3-1.5, BrAZhN10-4-4, BrKMts3.1, BrKN1-3, BrMts5; บรอนซ์เบริลเลียม: BrB2, BrBNT1.9, BrBNT1.7; บรอนซ์ดีบุกที่เปลี่ยนรูปได้: Br0F8.0-0.3, Br0F7-0.2, Br0F6.5-0.4, Br0F6.5-0.15, Br0F4-0.25, Br0Ts4-3, Br0TsS4-4-2, 5, Br0CS4-4-4; บรอนซ์หล่อดีบุก: Br03Ts12S5, Br03Ts7S5N1, Br05Ts5S5; บรอนซ์หล่อดีบุก: BrA9Mts2L, BrA9Zh3L, BrA10Zh4N4L, BrS30

ความหนาแน่นของโลหะผสมนิกเกิลและสังกะสี:ประมวลผลด้วยแรงดัน: NK0.2, NMts2.5, NMts5, NMtsAK2-2-1, NX9.5, MNMts43-0.5, NMTs-40-1.5, MNZHMts30-1-1, MNZH5-1, MN19, 16, MNTs15- 20, MNA 13-3, MNA6-1.5, MNMts3-12; โลหะผสมสังกะสีต้านแรงเสียดทาน: TsAM9-1.5L, TsAM9-1.5, TsAM10-5L, TsAM10-5

ความหนาแน่นของเหล็กกล้า เหล็กหล่อ และแบ็บบิต:, การหล่อเหล็ก, เหล็กความเร็วสูงที่มีปริมาณทังสเตน 5 ... 18%; เหล็กหล่อต้านแรงเสียดทาน อ่อนตัวได้และมีความแข็งแรงสูง เหล็กหล่อสีเทา ดีบุกและตะกั่ว: B88, 83, 83S, B16, BN, BS6

ให้เรายกตัวอย่างความหนาแน่นของโลหะและโลหะผสมต่างๆ ตามตารางชัดเจนว่า ลิเธียมมีความหนาแน่นต่ำที่สุดถือเป็นโลหะที่เบาที่สุดซึ่งมีความหนาแน่นน้อยกว่า - ความหนาแน่นของโลหะนี้คือ 0.53 g / cm 3 หรือ 530 kg / m 3 โลหะชนิดใดมีความหนาแน่นสูงสุด? โลหะที่มีความหนาแน่นสูงสุดคือออสเมียมความหนาแน่นของโลหะหายากนี้คือ 22.59 g / cm 3 หรือ 22590 kg / m 3

ควรสังเกตความหนาแน่นของโลหะมีค่าค่อนข้างสูง ตัวอย่างเช่น ความหนาแน่นของโลหะหนักเช่นทองคำคือ 21.5 และ 19.3 g/cm 3 ตามลำดับ ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับความหนาแน่นและจุดหลอมเหลวของโลหะแสดงอยู่ใน

โลหะผสมยังมีความหนาแน่นที่หลากหลาย โลหะผสมเบาประกอบด้วยโลหะผสมแมกนีเซียมและโลหะผสมอะลูมิเนียม ความหนาแน่นของโลหะผสมอลูมิเนียมสูงกว่า โลหะผสมที่มีความหนาแน่นสูง ได้แก่ โลหะผสมทองแดง เช่น ทองเหลืองและทองแดง

คำนิยาม

เรื่องความหนาแน่นคืออัตราส่วนของมวลต่อปริมาตร:

M / V, [g / cm 3, กก. / ม. 3]

ความหนาแน่นของของแข็งเป็นค่าอ้างอิง ความหนาแน่นของทองแดงคือ 9.0 g/cm 3 . ในสถานะธาตุทองแดงเป็นโลหะสีแดง (รูปที่ 1) ค่าคงที่ที่สำคัญที่สุดแสดงในตารางด้านล่าง:

ตารางที่ 1 คุณสมบัติทางกายภาพของทองแดง

ทองแดงมีความหนาแน่นสูง จุดหลอมเหลวค่อนข้างสูง และความแข็งต่ำ ความอ่อนตัวและความอ่อนตัวของมันสูงมาก: ทองแดงสามารถดึงเข้าไปในเส้นลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.001 มม. (บางกว่าเส้นผมมนุษย์ประมาณ 50 เท่า)

ข้าว. 1. ทองแดง รูปร่าง.

การหาทองแดงในธรรมชาติ

ในแง่ของความชุกในธรรมชาติ ทองแดงนั้นล้าหลังกว่าโลหะอัลคาไลที่เกี่ยวข้องมาก เนื้อหาในเปลือกโลกประมาณ 0.003% (มวล) ทองแดงส่วนใหญ่เกิดขึ้นในรูปของสารประกอบกำมะถันและมักจะเกิดร่วมกับแร่กำมะถันของโลหะอื่นๆ ในบรรดาแร่ธาตุทองแดงแต่ละชนิด ที่สำคัญที่สุดคือ chalcopyrite (CuFeS 2) และ chalcocite (Cu 2 S) แร่ธาตุที่ประกอบด้วยออกซิเจนมีความสำคัญน้อยกว่ามาก - คิวไรท์ (Cu 2 O) และมาลาไคต์ ((CuOH) 2 CO 3)

คำอธิบายสั้น ๆ เกี่ยวกับคุณสมบัติทางเคมีและความหนาแน่นของทองแดง

ทองแดงเป็นโลหะผสมกับโลหะหลายชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเป็นโลหะผสมทองคำ เงิน และปรอท

กิจกรรมทางเคมีของทองแดงอยู่ในระดับต่ำ ในอากาศนั้นถูกปกคลุมด้วยฟิล์มสีเทาอมเขียวหนาแน่นของเกลือคาร์บอนิกพื้นฐานอย่างต่อเนื่อง รวมกับออกซิเจนภายใต้ความดันปกติและเมื่อได้รับความร้อน:

4Cu + O 2 \u003d 2CuO;

2Cu + O 2 \u003d 2CuO

ไม่ทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจน ไนโตรเจน และคาร์บอนแม้ในอุณหภูมิสูง

ที่อุณหภูมิปกติ ทองแดงจะรวมตัวกับฮาโลเจนคลอรีน โบรมีน และไอโอดีนอย่างช้าๆ:

Cu + Cl 2 \u003d CuCl 2;

Cu + Br 2 \u003d CuBr 2.

ทองแดงเป็นตัวรีดิวซ์ที่อ่อนแอ ไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำและกรดไฮโดรคลอริกเจือจาง มันถูกใส่ลงในสารละลายด้วยกรดที่ไม่ออกซิไดซ์หรือแอมโมเนียไฮเดรตในที่ที่มีออกซิเจนหรือโพแทสเซียมไซยาไนด์ มันถูกออกซิไดซ์โดยกรดซัลฟิวริกเข้มข้นและกรดไนตริก, “อควากัดทอง”, chalcogens และออกไซด์ที่ไม่ใช่โลหะ ทำปฏิกิริยาเมื่อให้ความร้อนกับไฮโดรเจนเฮไลด์

ตัวอย่างการแก้ปัญหา

ตัวอย่างที่ 1

คำนิยาม

ในรูปแบบอิสระ อลูมิเนียมเป็นโลหะเบาสีเงินขาว (รูปที่ 1) ดึงเป็นเส้นลวดได้ง่ายและรีดเป็นแผ่นบางๆ

ที่อุณหภูมิห้อง อะลูมิเนียมจะไม่เปลี่ยนแปลงในอากาศ แต่เป็นเพราะพื้นผิวของมันถูกปกคลุมด้วยฟิล์มออกไซด์บาง ๆ ซึ่งมีผลในการป้องกันที่แข็งแกร่งมาก

ข้าว. 1. อลูมิเนียม รูปร่าง.

อลูมิเนียมมีคุณสมบัติในการอ่อนตัวสูงและมีค่าการนำไฟฟ้าสูง ซึ่งมีค่าประมาณ 0.6 ของค่าการนำไฟฟ้าของทองแดง สิ่งนี้เชื่อมโยงกับการใช้ในการผลิตสายไฟ (ซึ่งมีหน้าตัดที่ให้การนำไฟฟ้าเท่ากัน มีน้ำหนักเบากว่าสายทองแดงถึงสองเท่า) ค่าคงที่ของอะลูมิเนียมที่สำคัญที่สุดแสดงในตารางด้านล่าง:

ตารางที่ 1 คุณสมบัติทางกายภาพและความหนาแน่นของอะลูมิเนียม

ความชุกของอะลูมิเนียมในธรรมชาติ

คำอธิบายสั้น ๆ เกี่ยวกับคุณสมบัติทางเคมีและความหนาแน่นของอะลูมิเนียม

เมื่ออะลูมิเนียมที่แบ่งละเอียดได้รับความร้อน อะลูมิเนียมจะเผาไหม้อย่างรุนแรงในอากาศ การมีปฏิสัมพันธ์กับกำมะถันดำเนินไปในทำนองเดียวกัน ด้วยคลอรีนและโบรมีน การรวมกันเกิดขึ้นแล้วที่อุณหภูมิปกติ โดยมีไอโอดีน - เมื่อถูกความร้อน ที่อุณหภูมิสูงมาก อะลูมิเนียมจะรวมตัวกับไนโตรเจนและคาร์บอนโดยตรง ในทางตรงกันข้าม มันไม่มีปฏิกิริยากับไฮโดรเจน

4Al + 3O 2 \u003d 2Al 2 O 3;

2Al + 3F 2 = 2AlF 3 (t o = 600 o C);

2Al + 3Cl 2 \u003d 2AlCl 3;

2Al + 2S \u003d Al 2 S 3 (t o \u003d 150 - 200 o C);

2Al + N 2 \u003d 2AlN (t o \u003d 800 - 1200 o C);

4Al + P 4 \u003d 4AlPt o \u003d 500 - 800 o C ในบรรยากาศของ H 2);

4Al + 3C \u003d Al 4 C 3 (t o \u003d 1500 - 1700 o C)

เมื่อเทียบกับน้ำ อลูมิเนียมเกือบจะเสถียรอย่างสมบูรณ์ สารละลายกรดไนตริกและกรดซัลฟิวริกที่เจือจางสูงรวมถึงสารละลายที่มีความเข้มข้นสูงแทบไม่มีผลกระทบต่ออะลูมิเนียม ในขณะที่กรดเหล่านี้มีความเข้มข้นปานกลางจะค่อยๆ ละลาย

2Al + 6HCl \u003d 2AlCl 3 + 3H 2;

8Al + 30HNO 3 \u003d 8Al (NO 3) 3 + 3N 2 O + 15H 2 O.

สำหรับกรดอะซิติกและกรดฟอสฟอริก อะลูมิเนียมมีความเสถียร โลหะบริสุทธิ์ยังค่อนข้างเสถียรเมื่อเทียบกับกรดไฮโดรคลอริก แต่กรดทั่วไปจะละลายในนั้น อลูมิเนียมสามารถละลายได้ง่ายในด่างแก่:

2Al + 2NaOH + 6H 2 O = 3H 2 + 2Na

ตัวอย่างการแก้ปัญหา

ตัวอย่างที่ 1

ตัวอย่างที่ 2

ตารางแสดงคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของทองแดงขึ้นอยู่กับอุณหภูมิในช่วง 50 ถึง 1600 องศาเคลวิน

ความหนาแน่นของทองแดงคือ 8933 kg / m 3 (หรือ 8.93 g / cm 3) ที่อุณหภูมิห้อง. ทองแดงหนักเกือบสี่เท่าและ โลหะเหล่านี้จะลอยอยู่บนผิวของทองแดงเหลว ค่าความหนาแน่นของทองแดงในตารางแสดงเป็นหน่วย kg/m 3 .

การพึ่งพาความหนาแน่นของทองแดงกับอุณหภูมิแสดงอยู่ในตาราง ควรสังเกตว่าความหนาแน่นของทองแดงระหว่างการให้ความร้อนจะลดลงทั้งในโลหะแข็งและทองแดงเหลว การลดลงของค่าความหนาแน่นของโลหะนี้เกิดจากการขยายตัวเมื่อถูกความร้อน - ปริมาตรของทองแดงเพิ่มขึ้น ควรสังเกตว่า ทองแดงเหลวมีความหนาแน่นประมาณ 8,000 กก. / ลบ.มที่อุณหภูมิสูงถึง 1300°C.

ค่าการนำความร้อนของทองแดงคือ 401 W / (m deg)ที่อุณหภูมิห้องซึ่งเป็นค่าที่ค่อนข้างสูงเทียบได้กับ

ที่ 1357K (1084°C) ทองแดงจะผ่านเข้าสู่สถานะของเหลว ซึ่งสะท้อนให้เห็นในตารางโดยค่าการนำความร้อนของทองแดงลดลงอย่างรวดเร็ว เป็นที่ชัดเจนว่า ค่าการนำความร้อนของทองแดงเหลวต่ำกว่าโลหะแข็งเกือบสองเท่า

ค่าการนำความร้อนของทองแดงมีแนวโน้มลดลงเมื่อได้รับความร้อน อย่างไรก็ตาม ที่อุณหภูมิสูงกว่า 1,400 K ค่าการนำความร้อนจะเริ่มเพิ่มขึ้นอีกครั้ง

ตารางนี้กล่าวถึงคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของทองแดงที่อุณหภูมิต่างๆ ดังต่อไปนี้

• ความหนาแน่นของทองแดง กก./ม. 3 ;
• ความจุความร้อนจำเพาะ J/(กก. องศา);
• การแพร่กระจายความร้อน m 2 /s;
• การนำความร้อนของทองแดง, W/(m K);
• ฟังก์ชันลอเรนซ์;
• อัตราส่วนความจุความร้อน

คุณสมบัติทางความร้อนของทองแดง: CTE และค่าความจุความร้อนจำเพาะของทองแดง

ทองแดงมีความร้อนในการหลอมและเดือดค่อนข้างสูง: ความร้อนจำเพาะของการหลอมทองแดงคือ 213 kJ/kg; ความร้อนจำเพาะของการเดือดของทองแดงคือ 4800 kJ/kg

ตารางด้านล่างแสดงคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของทองแดงขึ้นอยู่กับอุณหภูมิในช่วงตั้งแต่ 83 ถึง 1473K ค่าคุณสมบัติของทองแดงจะได้รับที่ความดันบรรยากาศปกติ ควรสังเกตว่า ความจุความร้อนจำเพาะของทองแดงคือ 381 J/(kg deg)ที่อุณหภูมิห้อง และค่าการนำความร้อนของทองแดงคือ 395 W/(m deg) ที่ 20°C

จากค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนและความจุความร้อนของทองแดงในตาราง จะเห็นได้ว่าการให้ความร้อนของโลหะนี้ทำให้ค่าเหล่านี้เพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น ความจุความร้อนของทองแดงที่อุณหภูมิ 900°C จะเท่ากับ 482 J/(kg deg)

ตารางแสดงคุณสมบัติทางความร้อนของทองแดงดังต่อไปนี้:

• ความหนาแน่นของทองแดง กก./ม. 3 ;
• ความจุความร้อนจำเพาะของทองแดง, kJ/(kg K);
• ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของทองแดง W/(m deg);
• ความต้านทานไฟฟ้า, โอห์ม m;
• ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนเชิงเส้น (KTE), 1/องศา

แหล่งที่มา:
1.
2. .