При комнатной температуре плотность железа, измеренная экспериментально, равна 7,86 г/см3. А вычисленная из данных рентгеноструктурного анализа — 7,872 г/см3. Разница небольшая. Следовательно, если считать, что 1 литр — то же самое, что 1 кубический дециметр, то «литр железа» будет весить 7 килограммов 860 граммов.
При нагревании плотность железа снижается: при 600°С она равна 7,67 г/см3, при этой температуре 1 л весит 7,67 кг. Но и это не всё. Железо может существовать (как и практически все остальные элементы) в нескольких кристаллических формах, а у них разная плотность. 7,86 — это плотность альфа-железа при 20°С. При 1000°С устойчиво гамма-железо, его плотность 7,59 г/см3.
Еще меньше плотность дельта-железа — 7,409 г/см3. Но возможен и литр жидкого железа, после его плавления. 1 литр жидкого железа при температуре 1538°С будет весить меньше, чем твердое железо — 7,024 кг. И чем выше температура, тем меньше весит этот литр: при 1600°С — 6,962 кг, при 1800 °С — 6,76 кг. То есть литр расплавленного железа при этой температуре на 14% легче твердого железа при комнатной температуре.
Как рассчитать вес металлического листа исходя из его габаритных размеров и толщины
модератор выбрал этот ответ лучшим
в избранное ссылка отблагодарить
Vasil Stryzhak [11.5K]
Объем жидкостей и газов измеряют в литрах. Интересно, а сколько весит литр железа в третьем агрегатном состоянии? — 6 лет назад
комментировать
-Irink a- [284K]
2 года назад
Я всегда думала о железе, как о металле в твёрдом состоянии и соответственно не в литрах, а в килограммах. Если же говорить о железе в литрах, тогда металл будет расплавленным.
Ответ на вопрос следующий: литр железа весит 7,8 килограмма.
Источник: www.bolshoyvopros.ru
Плотность и удельный вес металлов и их сплавов
Во всех сферах человеческой деятельности применяются изделия из металлов. Металлы в научном смысле представляют собой простые вещества, обладающие специфическими свойствами (металлическим блеском, ковкостью, высокой электропроводностью). В быту и на производстве часто используют их сплавы с другими элементами. Эти затвердевшие расплавы также обычно называют металлами.
Определение и использование плотности
Как известно, чтобы найти плотность вещества, его массу делят на объем. Плотность является физико-химической характеристикой вещества. Она постоянна. Материалы для промышленного производства должны соответствовать этому показателю. Для её обозначения принято использовать греческую букву ρ.
Плотность железа равна 7874 кг/м³, никеля — 8910 кг/м³, хрома — 7190 кг/м³, вольфрама — 19250 кг/м³. Конечно, это относится к твёрдым сплавам. В расплавленном состоянии веществам присущи другие характеристики.
В природе лишь некоторые металлы присутствуют в большом количестве. Удельный вес железа в земной коре 4,6%, алюминия — 8,9%, магния — 2,1%, титана — 0,63%. Металлы незаменимы в большинстве сфер человеческой деятельности. Их производство растёт год от года. Для удобства металлы разделены на группы.
Железо и его сплавы
Для получения необходимых свойств сталям и сплавам их легируют (присаживают при переплаве легирующие добавки). Таким образом плавят заданные марки. Все марки металла строго соответствуют определённым техническим условиям. Свойства каждой марки регламентированы государственными стандартами.
Источник: remoskop.ru
Основы металлургии цветных металлов
Уважаемые посетители сайта, На страницах нашего магазина запущен онлайн калькулятор! Для того чтобы рассчитать вес, длину, количество, цену интересующего вас металлопроката, перейдите на страницу товара. Найти товар можно через правое меню. Пример калькулятора: трубы водогазопроводные арматура строительная Покупая металлопрокат, перед потребителем встает задача расчета веса, объема металла для выбора транспорта, расчета строительных конструкций и решения других вопросов.
Для определения веса и других параметров металлопроката вы можете сделать онлайн запрос, позвонить нашим менеджерам или воспользоваться данными таблицами.
Также, на нашем сайте выложены программы калькуляторы расчета кровли из металлочерепицы и забора из профнастила.
В таблицах указан теоретический вес металлопроката. Фактический вес может отличатся от теоретического веса ± 0,2% — 3%.
Определение массы 1 пм металлопроката
| Определение теоретической массы 1 погонного метра трубы |
| Для нерж.трубы: m = ?*(d — s)*s*?/1000 |
Для «черной» трубы: m = (d — s)*s/40,55
где: m — теор. масса одного погонного метра трубы в кг, ? = 3,14 (постоянная величина), d — наружный диаметр в мм, s — толщина стенки в мм, ? — плотность в г/куб. см.
где: m — теор. масса 1 п/ м круга в кг, ? = 3,14 (постоянная величина), d — наружный диаметр в мм, ? — плотность стали в г/куб. см.
где: m — теор. масса 1 п/ м листа в кг, V — объем листа = Толщина х Ширина х Длина, мм, ? — плотность стали в г/куб. см, 1Е6 — число 10 в 6-й степени.
где: ? — плотность стали в г/куб. см. V — объем листа = Толщина х Ширина х Длина, мм,
Плотность разных марок сталей (по данным ГОСТ 9941-81)
| Марка стали | Плотность, ?, г/см3 | Марка стали | Плотность, ?, г/см3 |
| 04Х18Н10 | 7,90 | 08Х18Н10 | 7,90 |
| 08Х20Н14С2 | 7,70 | 08Х17Т | 7,70 |
| 10Х17Н13М2Т | 8,00 | 08Х13 | 7,70 |
| 08Х18Н12Б | 7,90 | 12Х13 | 7,70 |
| 10Х23Н18 | 7,95 | 12Х17 | 7,70 |
| 08Х18Н10Т | 7,90 | 15Х25Т | 7,60 |
| 08Х18Н12Т | 7,95 | 12Х18Н9 | 7,90 |
Перевозки изделий из металлов
В системе грузоперевозок задействовано такое понятие, как «объёмный вес». Если масса предмета в одном кубическом метре 167 кг, то такой вес считается физическим, а если меньше — объёмным. Например, масса куба стали углеродистой — 7750 кг. Другими словами, объёмный вес стали 7750 кг. Эти расчёты нужны, чтобы определить, какой объем займёт перевозимый груз.
Однако в зависимости от того, какие металлические изделия перевозятся, объем будет меняться. Предположим, что есть несколько различных метизов одной и той же марки стали. По идее, они обладают одинаковой плотностью. Однако слитки, крупносортные изделия и бунты проволоки обладают различным объёмом, а следовательно, при их перевозке займут больше или меньше места на транспорте.
Таким образом, они обладают разным объёмным весом. При любых условиях кубометр стали больше 167 кг, следовательно, его не назовёшь объёмным.
Формулы расчета
| Определение теоретической массы одного погонного метра трубы |
| m=?*(d-s)*s*?/1000, где |
m=теоретическая масса одного погонного метра трубы в кг, ?=3,14 (постоянная величина), d=наружный диаметр в мм, s=толщина стенки в мм, n=1000/m, ?=плотность в г/см3
| Определение теоретической массы одного погонного метра круга |
| m=x*d2*?/4000, где |
m=теоретическая масса 1 п/ м круга в кг,
x=3,14 (постоянная величина),
d=наружный диаметр в мм,
p=плотность в г/см3,
Плотность принимается в г/куб. см:
Формула расчета веса 1 п/ м трубы. Когда надо быстро узнать сколько весит погонный метр трубы из углеродистой стали, а справочной таблицы нет, воспользуйтесь этой формулой — Мп = (( Ду — Тс ) / 40,5) * Тс Ду — диаметр трубы (мм), Тс — толщина стенки (мм), Мп — вес 1 п/ м трубы в кг.
Удельный вес различных металлов
После определения самого понятия удельного веса данного материала, можно перейти к некоторым показателям, которые уже впоследствии смогут оказать помощь в осуществлении работы с металлами.
Конечно же, ни для кого не секрет, что у каждого металла, а также каждого сплава, имеются свои, отличные от других, показатели данной величины. Для того чтобы не запутаться во всех имеющихся данных о различных сплавах и металлах, ниже будут отдельно рассматриваться металлы и сплавы.
Удельный вес металлов
Для начала следует рассмотреть металлы, не содержащие примесей и имеющие своё химическое обозначение в периодической таблице.
Металлы делятся на чёрные и цветные. Самым типичным чёрным «представителем» считается железо. Его удельный вес будет указан в таблице ниже. Также в таблице будут приведены показатели удельного веса таких чёрных металлов, как хром, молибден, вольфрам, марганец, никель, титан.
Остальные материалы, которые присутствуют в таблице, но не были названы в перечне металлов выше, являются цветными. Все цветные металлы, которые будут указаны ниже, могут быть разделены на три группы:
Удельный вес металлических сплавов
Конечно, удельный вес металлов — информация крайне полезная, и этого вполне бы хватило для чисто ознакомительного чтения данной статьи. Но следует помнить, что металлы в чистом виде довольно редко используются в строительстве и других областях. Обычно их заменяют различные сплавы, которые можно разделить на две группы: лёгкие и тяжёлые.
В силу своих выдающихся высокотемпературных механических свойств, серьёзных показателей прочности, сплавы давно уже прочно заняли своё место на различных производствах и различных промышленных областях. Чаще всего основой лёгких сплавов являются титан, бериллий, алюминий и магний. Но следует упомянуть тот факт, что сплавы, которые были созданы на основе двух последних металлических элементов, не могут быть использованы в рабочих условиях, где предусмотрены высокие температурные показатели.
Основой для тяжёлых сплавов служат следующие элементы: олово, свинец, цинк, медь. Чаще всего в промышленности используются такие тяжёлые сплавы, как латунь и бронза. Они довольно часто применяются на различных производствах, благодаря своим отменным механическим свойствам. Из данных сплавов изготавливают санитарно-техническую арматуру, а также детали, которые используются в архитектуре.
Ниже представлена таблица, содержащая данные об удельном весе некоторых сплавов:
| Металлические сплавы | Плотность сплавов, кг/куб.м |
| Алюминиевая бронза | 7700 — 8700 |
| Бронза бериллиевая | 8100 — 8250 |
| Латунь | 8470 |
| Бронзы обычные | 7400 — 8900 |
| Нержавеющая сталь | 7480 — 8000 |
| Углеродистая сталь | 7850 |
| Чугуны | 6800 — 7800 |
| Мельхиор | 8940 |
| Нейзильбер | 8400 — 8900 |
Все представленные в таблице выше сплавы являются одними из самых востребованных в самых различных промышленных областях и используются для изготовления самых разных предметов, использующихся людьми в быту.
Свойства
Медь — это цветной металл красноватого цвета с розовым отливом, наделенный высокой плотностью. В природе насчитывается более 170 видов минералов, имеющих в своем составе Cuprum. Только из 17 ведется промышленная добыча этого элемента. Основная масса этого химического элемента содержится в составе рудных металлов:
- халькозина — до 80%;
- бронита — до 65%;
- ковелина — до 64%.
Из этих минералов осуществляется обогащение меди и ее выплавка. Высокая теплопроводность и электропроводность являются отличительными свойствами цветного металла. Он начинает плавиться при температуре 1063оС, а закипает при 2600оС. Марка Cuprum будет зависеть от способа производства. Металл бывает:
- холоднотянутый;
- прокатный;
- литой.
Для каждого типа есть свои специальные параметрические расчеты, характеризующие степень сопротивления сдвигу, деформацию под воздействием нагрузок и сжатия, а также показатель упругости при растяжении материала.
Удельная плотность меди
Благодаря своим свойствам этот химический элемент активно используется в производстве электрических и электронных систем и многих других изделий другого назначения. Важнейшим свойством является его плотность в 1 кг на м3, поскольку с помощью этого показателя определяется вес производимого изделия. Плотность показывает отношение массы к общему объему.
Самой распространенной системой измерения единиц плотности является 1 килограмм на м3. Этот показатель для меди равняется 8,93 кг/м3. В жидком виде плотность будет на уровне 8,0 г/см3. Общий показатель плотности может меняться в зависимости от марки металла, имеющего различные примеси. Для этого используется удельный вес вещества.
Он является очень важной характеристикой, когда речь идет о производстве материалов, в составе которых есть медь. Удельный вес характеризует отношение массы меди в общем объеме сплава.
Очень важно все расчеты производить в стадии проектирования устройств и механизмов. Удельная плотность и вес являются разными значениями, но они обязательно используются для определения массы заготовок для различных деталей, в составе которых есть Cuprum.
Если сравнить плотность меди и алюминия, мы увидим большую разницу. У алюминия этот показатель составляет 2698,72 кг/м3 в состоянии при комнатной температуре. Однако с повышением температуры параметры становятся другими. При переходе алюминия в жидкое состояние при нагревании плотность у него будет в пределах 2,55−2,34 г/см3. Показатель всегда зависит от содержания легирующих элементов в алюминиевых сплавах.
Применение: от лампочки до ракеты
- Большую часть продукции из молибдена потребляет радиоэлектроника.
- Увеличивается использование металла в ракетной технике: для обшивки спускаемых ракет и капсул, в соплах ракетных двигателей, в ракетах на твердом топливе.
- Молибденовую проволоку используют для производства термопар, ламп накаливания, нагревателей высокотемпературных электропечей.
- Молибденовые ленты и проволока востребованы в светотехнической промышленности, из них делают электроды для плавки стекла.
- Распространено применение молибдена и его сплавов в атомной энергетике, в производстве трубопроводов охлаждения, оболочек тепловыделяющих сборок.
- Больше 2/3 произведенного металла используют в металлургии, как легирующую добавку к стали.
- Сульфид молибдена — отличная высокотемпературная смазка для деталей, им покрывают пули, его используют при производстве керамических изделий как добавку в глину (для получения синего или красного цветов).
Рекомендуем: ЛИТИЙ — в космосе, на земле, под водой
Обработка металла давлением проще, чем аналогичная обработка вольфрама.
Свойства металла
Молибден, Molybdaenum (Mo) — элемент № 42, расположенный в шестой группе 5-го периода таблицы Менделеева. Его относят к переходным металлам.
Некоторые характеристики элемента:
- плотность 10,2 г/см³;
- кристаллическая решетка объемноцентрированная, кубическая;
- температура плавления 2623°C;
- парамагнитен;
- твердость по шкале Мооса 4,5.
Химические свойства во многом обусловлены степенями окисления: +2, +3, +4, +5, +6 (последняя самая устойчивая).
С водородом и азотом металл практически не реагирует.
При нормальных условиях молибден не вступает в реакции с газами воздуха. Начинает окисляться при нагреве выше 400°С.
При воздействии восстановителей в слабокислой среде образует молибденовые сини. Эти вещества используют как красители (например, в окраске шелка).
| Свойства атома | |
| Название, символ, номер | Молибде́н / Molybdaenum (Mo), 42 |
| Атомная масса (молярная масса) | 95,96(2)[1] а. е. м. (г/моль) |
| Электронная конфигурация | [Kr] 4d5 5s1 |
| Радиус атома | 139 пм |
| Химические свойства | |
| Ковалентный радиус | 130 пм |
| Радиус иона | (+6e) 62 (+4e) 70 пм |
| Электроотрицательность | 2,16 (шкала Полинга) |
| Электродный потенциал | −0,2 |
| Степени окисления | 6, 5, 4, 3, 2 |
| Энергия ионизации (первый электрон) | 684,8 (7,10) кДж/моль (эВ) |
| Термодинамические свойства простого вещества | |
| Плотность (при н. у.) | 10,22 г/см³ |
| Температура плавления | 2623 °C |
| Температура кипения | 4885 K |
| Уд. теплота плавления | 28 кДж/моль |
| Уд. теплота испарения | ~590 кДж/моль |
| Молярная теплоёмкость | 23,93[2] Дж/(K·моль) |
| Молярный объём | 9,4 см³/моль |
| Кристаллическая решётка простого вещества | |
| Структура решётки | кубическая объёмноцентрированая |
| Параметры решётки | 3,147 Å |
| Температура Дебая | 450 K |
| Прочие характеристики | |
| Теплопроводность | (300 K) 138 Вт/(м·К) |
| Номер CAS | 7439-98-7 |
Рекомендуем: ВИСМУТ — радиоактивный и безопасный
Источник: nicespb.ru