Удельный вес и плотность в чем разница

Чем отличается удельный вес от плотности

Удельный вес – это отношение веса вещества к занимаемому им объёму, в то время как плотность является отношением массы вещества к занимаемому им объёму.

Важно помнить, что вес и масса – разные физические величины. Масса означает количество вещества и является характеристикой физического объекта, определяющей сопротивление силе ускорения. В международной системе измерительных единиц масса выражается в килограммах.

Вес – сила воздействия объекта на опору, препятствующую его падению (например, поверхность земли, напольные весы, пружина безмена). Вес определяется произведением массы объекта на ускорение свободного падения (на планете Земля ускорение свободного падения составляет 9,8 м/c 2 ). В международной системе измерительных единиц вес выражается в ньютонах.

Понятие удельного веса встречается во многих областях науки и жизни. Этим термином оперируют физика, медицина, металлургия, экономика и социология. Сложно ожидать, что столь разноплановые направления будут толковаться одинаково, поэтому определение и формула удельного веса, взятые из физического справочника, будут отличаться от формулировок, найденных в учебнике экономики. Однако, суть остается неизменной — определение роли, значимости некоторой части по отношению к целому.

Значение термина «удельный»

Можно говорить о двух толкованиях, физическом и статистическом:

Физические науки

В физике удельным называют вес, измеренный в единице объема однородного вещества.

Вес в системе СИ указывается в Ньютонах (Н), а объем исчисляется в кубических метрах. Таким образом, единицей искомой характеристики становится Ньютон на кубический метр (Н/куб.м). Отсюда следует, что эта величина определяет, с какой силой воздействует на опору один кубометр измеряемого вещества.

Физическая формула: У. в. = Вес объекта, Н / Объем объекта, куб. м.

В отличие от массы, просто характеризующей объект, вес — величина векторная, то есть он является силой, которая имеет направление приложения и описывает воздействие тела на другие объекты. В обычных условиях на поверхности Земли нам, не физикам, незаметна разница. Мы зачастую путаем эти термины в разговоре и совсем не переживаем по этому поводу. Но важно все же понимать, какой принципиально разный смысл имеют эти понятия.

Если в приведенной выше формуле использовать массу тела, мы получим его удельную массу, или плотность. Этот параметр характеризует, сколько вещества содержится в единице объема, и измеряется в кг/куб. м.

Масса тела всегда остается неизменной, в то время как вес может меняться в зависимости от географической широты места и высоты его над уровнем моря.

Представив числитель дроби через массу тела, умноженную на ускорение свободного падения, мы сможем увидеть связь двух удельных величин:

У. в. = Плотность объекта * Ускорение свободного падения.

Таким образом, можно сказать, что удельный вес относится к плотности вещества так же, как его вес относится к массе, и это отношение равно ускорению свободного падения в конкретной точке Земли.

Термин в металлургии

Чтобы получить сплав, обладающий требуемыми свойствами, металлурги должны хорошо представлять себе, зачем и как определить удельный вес металлов. Одинаковые объемы железа и алюминия имеют совершенно разные показатели.

В металлургии удельный вес материала вычисляется по приведенной выше формуле, делением массы вещества на его объем. Чтобы получить максимально точные результаты, металл перед измерением приводят в максимально однородное состояние с минимумом пор.

Применение в медицине

В ряде случаев искомая характеристика определяется как коэффициент сравнения массы некого объема вещества с таким же объемом воды при 4 °C. Известно, что при этой температуре чистая дистиллированная вода имеет удельный вес, равный единице. Чем больше примесей, тем больше вес. Зная этот показатель, можно определить, насколько высока концентрация веществ в жидкости.

Это положение используется в медицине при проведении анализа мочи. Первая приведенная формула описывает, как найти удельный вес мочи. Для этого необходимо разделить вес образца на его объем.

Экономика и социальные науки

В экономике и науках об обществе термин обозначает долю определенного фактора в общей структуре. Это понятие имеет большое значение, так как позволяет судить о значимости какого-либо сектора, его ценности, доле в целом направлении.

Формула удельного веса в экономике: У. в. = Значение отдельной графы таблицы / Сумма всех граф таблицы.

В этом уравнении делимое и делитель выражены в одних и тех же единицах измерения, следовательно, искомая величина будет представлена в виде правильной десятичной дроби или в процентах.

Подобные вычисления проводятся в экономике, хозяйственной деятельности, социологии, статистике и многих других дисциплинах, требующих анализа данных.

При вычислении важно понимать две вещи:

Несмотря на то что две приведенные формулы отличаются друг от друга и оперируют разными величинами, в них все же есть кое-что общее. В обоих случаях вычисляется вес объекта, его значимость, влияние на другие объекты и ситуацию в целом.

Задачи по гидравлике с решениями
Сборник задач
Задачник по гидравлике

Один из лучших справочников по гидравлике
Только простые и понятные формулы!

Подпишитесь на RSS и Вы будете получать информацию об обновлениях сайта на Ваш RSS канал!

Автор: gidroadmin

Дата: 2008-12-08

Жидкость — непрерывная среда, обладающая свойством текучести, т. е. способная неограниченно изменять свою форму под действием сколь угодно малых cил, но в отличие от газа мало изменяющая свою плотность при изменении давления.

В аэромеханике применяют термин «капельная жидкость» с целью под­черкнуть отличие жидкости от газа; газ в этих случаях называют «сжимае­мой жидкостью».

Жидкости бывают идеальные и реальные. Идеальные – невязкие жидкости, обладающие абсолютной подвижностью, т.е. отсутствием сил трения и касательных напряжений и абсолютной неизменностью, а объёме под воздействием внешних сил. Реальные – вязкие жидкости, обладающие сжимаемостью, сопротивлением, растягивающим и сдвигающим усилиям и достаточной подвижностью, т.е. наличием сил трения и касательных напряжений.

Реальные жидкости могут быть ньютоновскими и неньютоновскими (бингамовскими). В ньютоновских жидкостях при движении одного слоя жидкости относительно другого величина касательного напряжения пропорциональна скорости сдвига. При относительном покое эти напряжения равны нулю. Такая закономерность была установлена Ньютоном в 1686 году, поэтому эти жидкости (вода, масло, бензин, керосин, глицерин и др.) называют ньютоновскими жидкостями. Неньютоновские жидкости не обладают большой подвижностью и отличаются от ньютоновских жидкостей наличием касательных напряжений (внутреннего трения) в состоянии покоя.

Основные свойства жидкостей: плотность, удельный вес, вязкость, сжимаемость и др.

Плотность ρ – масса жидкости в единице объема. Для однородной жидкости

Удельный вес γ – вес жидкости в единице объема:

Удельный вес и плотность связаны между собой зависимостью γ=ρ·g, где g – ускорение свободного падения.

Плотность и удельный вес некоторых технических жидкостей.

Плотность воды и ртути при разных температурах.

Источник: Вильнер Я.М. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам.

Просмотров: 164260

Комментарии к этой статье!!

Комментарий добавил(а): mqsqt
Дата: 2011-09-03

Комментарий добавил(а): Баштаг
Дата: 2012-10-29

Комментарий добавил(а): Саня
Дата: 2013-11-12

Комментарий добавил(а): Ир
Дата: 2014-01-15

Комментарий добавил(а): ир
Дата: 2014-04-28

Комментарий добавил(а): lelik
Дата: 2014-10-20

Комментарий добавил(а): sens
Дата: 2014-10-23

Спасибо огромное за таблицу ж-тей. Очень пригодилась. ))))

Комментарий добавил(а): юрий
Дата: 2014-12-30

Комментарий добавил(а): эдльд
Дата: 2015-01-28

Комментарий добавил(а): Виталий
Дата: 2018-05-14

Большое спасибо за материал

Добавить Ваш комментарий

Самые популярные статьи на сайте!
	Перевод единиц измерений. Конвертор единиц давлений
	Вязкость жидкостей | Вязкость воды, молока, бензина, нефти, спирта
	Плотность и удельный вес жидкостей | Плотность воды, масла, спирта, керосина, бензина и нефти
	Гидравлический расчет трубопроводов
	Уравнение Бернулли – основное уравнение гидравлики
	Ламинарный и турбулентный режим течения жидкости
	Гидростатическое давление. Закон Паскаля.
	Температурное расширение жидкостей
	Сжимаемость жидкостей
	История гидравлики. История развития гидравлики. Часть 1. От древней Греции до середины XVIII в.

ВИДЕОКУРС
Ваша Первая Зеркалка

8 разделов по всем аспектам фотосъемки;
73 видеоурока;
6 часов 31 минута самых лучших материалов;
5,7 Гб материала на двухслойном DVD;

Администрация сайта: E-mail – наведите сюда мышкой
Вы можете отправить Ваши пожелания, предложения и замечания по улучшению сайта, воспользовавшись этой формой
@2008-2019 При использовании материалов сайта ссылка на сайт обязательна!

Источник

Удельный вес: понятие, определение и применение

Сегодня рассмотрим удельный вес и его отличие от плотности. Здесь показан способ получения этой характеристики для твердых тел. В статье приводятся самый большой и маленький удельный вес среди благородных металлов, которые сравниваются с аналогичными величинами некоторых важных для современного мира веществ.

Разница между весом и массой

Для начала стоит обсудить разницу, которая в быту совершенно не важна. Но если вы решаете физические задачи про движение тел в пространстве, не связанном с поверхностью планеты Земля, то различия, которые мы приведем, весьма существенны. Итак, опишем, в чем разница между весом и массой.

Определение веса

Вес имеет смысл только в поле тяжести, то есть вблизи крупных объектов. Другими словами, если человек находится в зоне притяжения звезды, планеты, крупного спутника или приличных размеров астероида, то весом называется та сила, которую оказывает тело на препятствие между ним и источником гравитации в неподвижной системе отсчета. Эта величина измеряется в ньютонах. Представьте, что в космосе висит звезда, на каком-то расстоянии от неё находится каменная плита, а на плите лежит железный шарик. Вот с какой силой он давит на препятствие, таким и будет вес.

Как известно, гравитация зависит от расстояния и массы притягивающего объекта. То есть если шарик лежит далеко от тяжелой звезды или близко к небольшой и относительно легкой планете, то действовать на плиту он будет одинаково. А вот на разных расстояниях от источника гравитации сила сопротивления одного и того же объекта будет разной. Что это значит? Если человек передвигается в пределах одного города, то ничего. Но если речь идет об альпинисте или подводнике, то пусть он знает: глубоко под океаном, ближе к ядру, объекты имеют больший вес, чем на уровне моря, а высоко в горах – меньший. Однако в пределах нашей планеты (к слову сказать, не самой большой даже в Солнечной системе) разница не такая существенная. Она становится заметной при выходе в открытый космос, за пределы атмосферы.

Определение массы

Масса же тесно связана с инерцией. Если углубляться, то она определяет, какое гравитационное поле создает тело. Эта физическая величина является одной из самых фундаментальных характеристик. Зависит она только от вещества при не релятивистских (то есть близких к световой) скоростях. В отличие от веса, масса не зависит от расстояния до другого объекта, она определяет силу взаимодействия с ним.

Также значение массы объекта инвариантно к системе, в которой определяется. Измеряется в таких величинах, как килограмм, тонна, фунт (не путать с футом) и даже стоун (что по-английски значит «камень»). Все зависит от того, в какой стране человек живет.

Определение удельного веса

Теперь, когда читатель разобрался в этой важной разнице между двумя похожими понятиями и не путает их между собой, мы перейдем к тому, что такое удельный вес. Этим термином обозначается отношение веса вещества к его объему. В универсальной системе СИ обозначается как ньютон на метр кубический. Заметьте, в определении говорится о веществе, которое упоминается либо в чисто теоретическом (как правило, химическом) аспекте, либо применительно к однородным телам.

В некоторых задачах, решаемых в специфических областях физического знания, удельный вес считается как следующее соотношение: насколько исследуемое вещество тяжелее, чем вода четырех градусов Цельсия при равных объемах. Как правило, эта примерная и относительная величина используется в науках, связанных, скорее, с биологией или геологией. Этот вывод исходит из того, что указанная температура – средняя в океане по планете. По-другому удельный вес, определяемый вторым способом, может называться относительной плотностью.

Разница между удельным весом и плотностью

Соотношение, которым определяется эта величина, легко спутать с плотностью, так как это масса, деленная на объем. Однако вес, как мы уже выяснили, зависит от расстояния до источника гравитации и его массы, и эти понятия различны. При этом необходимо отметить, что в определенных условиях, а именно при невысокой (нерелятивистской) скорости, постоянном g и небольших ускорениях, могут численно совпасть плотность и удельный вес. Это означает, что рассчитывая две величины, можно получить для них одинаковое значение. При выполнении вышеназванных условий такое совпадение может привести к мысли, что эти два понятия являются одним и тем же. Это заблуждение опасно вследствие принципиальной разницы между заложенными в их фундамент свойствами.

Измерение удельного веса

Дома получить удельный вес металлов, да и других твердых веществ, сложно. Однако в простейшей лаборатории, оборудованной весами с глубокими чашами, скажем, в школе, это не составит труда. Металлический предмет взвешивается в нормальных условиях – то есть просто на воздухе. Это значение зарегистрируем как х1. Затем ту чашу, в которой лежит предмет, погружают в воду. При этом он теряет по всем известному закону Архимеда вес. Прибор теряет первоначальное положение, коромысло перекашивается. Для уравновешивания добавляется груз. Его величину обозначим х2.

Удельным весом тела будет соотношение х1 к х2. Помимо металлов, удельный вес измеряется для веществ в различных агрегатных состояниях, при неравном давлении, температуре, других характеристиках. Для определения искомой величины применяют методы взвешивания, пикнометра, ареометра. В каждом конкретном случае следует подбирать такие экспериментальные установки, которые учитывают все факторы.

Вещества с наибольшим и наименьшим удельным весом

Помимо чистой математической и физической теории, вызывают интерес своеобразные рекорды. Здесь мы постараемся привести те из элементов химической системы, которые обладают наибольшим и наименьшим зарегистрированным удельным весом. Среди цветных металлов самые «тяжелые» – благородные платина и золото, за ними следует тантал, названный в честь древнегреческого героя. Первые два вещества по удельному весу почти вдвое превышают аналогичные значения следующих за ними серебра, молибдена и свинца. Ну а самым легким среди благородных металлов стал магний, который почти в шесть раз меньше чуть более тяжелого ванадия.

Значения удельного веса некоторых других веществ

Мир современности был бы невозможен без железа и его разнообразных сплавов, и их удельный вес, несомненно, зависит от состава. Его значение варьируется в пределах одной-двух единиц, но в среднем это не самые высокие показатели среди всех веществ. А что же мы можем сказать об алюминии? Как и плотность, удельный вес его очень невысок – всего лишь вдвое больше магния. Это существенное преимущество для строительства высотных зданий, например, или летательных аппаратов, особенно в сочетании с такими его свойствами, как прочность и ковкость.

А вот медь отличается весьма высоким удельным весом, почти наравне с серебром и свинцом. При этом ее сплавы, бронза и латунь, немного легче за счет других металлов, обладающих меньшим значением обсуждаемой величины. Очень красивый и невероятно дорогой алмаз имеет, скорее, низкое значение удельного веса – всего лишь в три раза больше, чем у магния. Кремний и германий, без которых были бы невозможны современные миниатюрные гаджеты, несмотря на то, что имеют похожие структуры, тем не менее различаются. Удельный вес первого почти вдвое меньше, чем второго, хотя оба на этой шкале относительно легкие вещества.

Источник

1. Плотность материалов: истинная, средняя, насыпная, относительная. Методики определения плотности. Зависимость свойств материалов от их плотности.

Удельный и объемный вес

Плотность, удельный и объемный вес [c.180]
Различие между удельным весом, плотностью и объемным весом заключается в том, что удельный вес выражается отношением веса максимально уплотненного материала к его объему, а объемный вес— отношением веса материала к его объему со всеми порами, газовоздушными включениями, трещинами и т.д. У абсолютно плотных тел величины удельного и объемного веса совпадают. [c.181]

Существует несколько методов определения удельного и объемного весов. [c.80]

Требования к песку, применяемому для производства силикатного кирпича, несколько отличаются от требований к песку, применяемому для строительных растворов и бетонов. Оценка качества песка и установления его пригодности для производства силикатного кирпича производится по химическому и минералогическому и зерновому составу, по цвету песка, по содержанию глинистых веществ, удельному и объемному весу песка в рыхлом и в уплотненном состоянии, по форме и характеру поверхности песчинок. [c.434]

Плотность материалов связана с объемом пор, выраженным в процентах от объема материала, т. е. с пористостью. Чем больше пористость, тем меньше плотность. Пористость материала можно выразить численной величиной через удельный и объемный веса данного материала. Возьмем 100 объемных единиц какого-либо пористого материала. Обозначим через йо его объемный вес, через й удельный вес плотного вещества, из которого состоит пористый материал, и через Р пористость материала. Тогда весовое количество плотного вещества, содержащегося в 100 объемных единицах пористого материала, можно выразить уравнением [c.24]

С помощью химических показателей устанавливают химический состав материалов и изделий и их отношение к действию некоторых химических реагентов, связанному с условиями использования этих материалов и изделий. Например, при оценке малярных пигментов и красок нужно знать их химический состав. чтобы правильно судить о их назначении — отношению к действию щелочей, кислот и т. п, С помощью физических показателей определяют нормативы выше разобранных физических свойств — удельного и объемного весов, влажности, термических, оптических, механических и других свойств (см. стр. 23). [c.84]

Часто определяют физические и водные свойства почвы влажность, удельный и объемный вес, скважность. Эти показатели необходимы для вычисления запаса влаги в почве, дефицита ее, установления поливных норм. [c.467]

Для непористых материалов величины удельного и объемного весов совпадают. [c.174]

Плотными материалами называются такие, у которых удельный и объемный веса одинаковы. [c.57]

Вес и объем продуктов. В холодильной технологии имеют значение удельный и объемный вес и удельный объем. [c.17]

Часто оцределяют физические и водные свойства почвы влажность, удельный и объемный вес, скважность. По этим показателям вычисляют запас влаги в почве, дефицит ее, устанавливают поливные нормы. [c.477]

Основными свойствами материалов, применяемых для производства антикоррозийных работ, являются удельный и объемный вес, пористость, водопоглощение, проницаемость, механическая прочность, хрупкость, пластичность, морозостойкость, термостойкость и, что является главнейшим качеством материала, химическая стойкость (кислотоупорность). [c.23]

Плотность и пористость. Плотными материалами называют такие, у которых удельные и объемные веса одинаковы. К их числу относятся пластические массы, стеклянные и диабазовые плитки и некоторые другие. Большинство химически стойких материалов в той или иной степени содержит пустоты, и поэтому их называют пористыми материалами. Для [c.24]

Удельный и объемный веса и пористость. Объемным весом сухого материала называется отиошение веса материала, высушенного до постоянного веса, [c.90]

Наряду с составом, размерностью кусков при определении достоинства сырья важны и другие его свойства, например твердость, удельный и объемный вес, теплопроводность, вязкость и др. Все перечисленные свойства определяют разработку схем, технологию процесса и конструирование аппаратов. [c.26]

Удельный и объемный вес ядохимикатов, используемых на авиационно-химических работах [c.183]

Для того чтобы пользоваться формулой (И, 73), нужно знать средний диаметр пор h и число пор на единицу площади N. Для вычисления этих двух неизвестных величин можно воспользоваться любыми двумя легко доступными экспериментальному определению и связанными с ними величинами. В качестве последних можно взять либо газопроницаемость и полную поверхность (определенную из адсорбционных измерений), либо газопроницаемость и пористость (определенную по соотношению между удельным и объемным весом). [c.100]

Величину общей скважности обычно вычисляют по соотношению удельного и объемного весов почвы. Если обозначить через О удельный, а через с1 об1 емный вес почвы, то отношение даст объем, занимаемый твердыми частицами в единице объема почвы. Разность между единицей и объемом, занимаемым твердыми частицами почвы, [c.160]

Плотными материалами называют такие, у которых удельный и объемный вес одинаковы. Большинство химически стойких материалов содержат в себе пустоты, т. е. являются пористыми. Для определения пористости материала вначале определяют его плотность (объемный вес делят на удельный) и выражают ее в процентах. Полученную величину вычитают из показателя абсолютной плотности материала, принятой за 100. Более плотный материал обладает незначительной проницаемостью по сравнению с пористыми материалами. [c.26]

В силикатных материалах часто не все поры открыты. Объем закрытых пор опытным путем установить невозможно. Поэтому истинную пористость материала (Яист.) вычисляют из значений его удельного и объемного весов [c.325]

Разумеется, для технологии имеют значение не только состав и размеры кусков сырья, но и другие физические свойства твердость, удельный и объемный вес, вязкость, теплопроводность и др. Эти свойства нередко играют весьма большую роль при выборе схемы технологического процесса и конструировании соответствующей аппаратуры. [c.93]

Плотность минералов и горных пород.

Плотность и пористость физических тел

Плотность – это свойство вещества, характеризующиеся отношением его массы m к занимаемому объему V:

Плотность горных пород является параметром, который определяет гравитационное поле (Федынский В.В., 1967):

Таким образом, потенциал U

является ньютоновским потенциалом притяжения объемных масс,
G
– гравитационная постоянная,
r
– расстояние от точки измерения до гравитирующего объекта объемом
V
, отличающегося по плотности от вмещающей среды на величину
σ
.

Знание плотности необходимо при проведении гравиразведки, сейсморазведки, ядерных и других геофизических методов.

Единицей измерения плотности в системе СГС является г/см3, в СИ – кг/м3. В полевой геофизике плотность обычно обозначается «σ», и используют единицу измерения г/см3.

Так как горные породы трехфазые системы, то плотность определяется как отношение массы горной породы (минерала) к объему породы (минерала), т.е. отношение массы твердой, жидкой и газовой фаз к его объему:

— масса образца породы, состоящей из массы твердой
mтв
, жидкости
mж
и газа
mг
. Объем образца
V
складывается из объема твердой
Vтв
, жидкой
Vж
и газовой
Vг
фаз.

Отношение твердой фазы породы к занимаемому объему твердой фазы называется минеральной плотностью

Пористость горной породы определяется совокупностью пустот в минеральном скелете породы и обозначается как «n

Отношение объема пор Vп

ко всему объему образца
V
называется коэффициентом общей пористости:

Единицей измерения пористости и коэффициента пористости являются проценты (%).

С плотностью связано понятие удельного веса. Однако в отличие от плотности удельный вес не является физико-химической характеристикой вещества, так как зависит от места измерения. Определяется как отношение веса горной породы (P)

где g – ускорение свободного падения в данной местности. Плотность равна удельному весу вещества на ширине 45° на уровне моря.

Плотность твердых химических элементов изменяется в пределах 0,5 – 22,5 г/см3. Наименьшую плотность имеет литий – 0,53 г/см3 и калий 0,86 г/см3, наибольшую – иридий 22,5 г/см3.

Плотность минералов

Плотность минералов определяется массой составляющих их химических элементов и строением электронных оболочек атомов этих элементов.

Плотность минералов тем выше, чем больше они содержат атомов с повышенной относительной атомной массой и чем меньше их атомные (ионные) радиусы. С уменьшением атомных радиусов плотность упаковки атомов в единице объема возрастает.

Большинство породообразующих минералов имеют ионную или ковалентную форму кристаллической связи.

Породообразующие минералы характеризуются большим разнообразием структур и габитусов кристаллов. Повышение плотности обуславливается главным образом увеличением упаковки атомов в кристаллической решетке.

Примерами взаимосвязи между плотностью и структурой минералов могут служить любые полиморфные модификации: алмаз (плотность 3,51 г/см3) и графит (2,23 г/см3), пирит (2,013 г/см3) и марказит (4,875 г/см3), низкотемпературный α- кварц (2,65 г/см3) и высокотемпературный β- кварц (2,51 г/см3). Для многих породообразующих и особенно рудных минералов типичны микропримеси. Эти включения незначительно сказываются на плотности минералов (менее 0,01 г/см3).

Плотность, определенная для большинства минералов, изменяется от 0,98 г/см3 (лед) до 22,5 г/см3 (группа осмистого иридия – невьянскит, сысертскит).

Минералы классифицируются на плотные (>4 г/см3), средние (от 2,5 до 4 г/см3) и малой плотности ( Читайте также: Плитка цокольная облицовочная. Купить плитку для фасада, фундамента и цоколя по низкой цене

· у основных (44-53%) пород 2,8 – 3 г/см3;

По условиям происхождения различают пористость первичную (сингенетичную) и вторичную (эпигенетичную). Первичная пористость возникает в процессе формирования породы. Вторичная пористость в горных породах (каверны, трещины, каналы) возникают в результате перекристаллизации элементов, составляющих породу, растворения и выщелачивания отдельных минералов и цемента, уплотнения и разуплотнения при воздействии тектонических сил, физического выветривания.

Минеральная плотность большинства осадочных пород изменяется в пределах 2,56-2,88 г/см3, т.е. относительное изменение составляет примерно 15 %. Влияние минеральной плотности проявляется лишь в породах с низкой пористостью. Для осадочных пород характерна высокая пористость, достигающая 30-40%.

Таким образом, плотность осадочных пород в значительной мере определяется их пористостью. В общем случае диапазон изменения плотности осадочных пород составляет 1,2-3 г/см3. Наиболее характерные значения находятся в пределах 1,5-2,8 г/см3.

Вторым существенным фактором, влияющим на плотность пород, является глубина залегания. Наибольшей способностью к уплотнению обладают глины. В свежеотложенных глинистых осадках пористость составляет 80%, а плотность уменьшается на 35-40%, а плотность возрастает до 1,8-2,08 г/см3. При значительных нагрузках и мощности толщи перекрывающих пород около 3 км плотность аргиллитов может составлять 2,4-2,5 г/см3. Дальнейшее уплотнение возможно лишь при перекристаллизации частиц, наблюдаемой в глинистых сланцах.

Пески и песчанки, в отличие от глин, более резко реагируют на гравитационное уплотнение. Хорошо отсортированный песок на дне водоема может иметь пористость около 40%. На глубинах 1-1,5 км пористость песка под действием нагрузки вышележащих толщ уменьшаться до 6-10% за счет перегруппировки и дробления зерен. Резкое уплотнение песчаников происходит преимущественно при небольших нагрузках. На глубинах 1-2 км их плотность достигает значений 2,4-2,6 г/см3.

Что есть плотность

В первом приближении определение плотности кажется простым и понятным: плотность есть скалярная физическая величина (характеристика вещества), задаваемая как отношение собственной массы тела к общему объёму, этим телом занимаемому. Однако намётанный глаз сразу подметит «скользкое» место, а именно: о каком именно состоянии тела идёт речь, насколько оно однородно? Действительно, газ или жидкость (с некоторыми ограничениями) — тела в бытовом понимании по сути своей изотропные (то есть с характеристиками, одинаковыми в пределах интересующего физического объёма и не зависящими от выбранного направления в этом объёме), однако как быть с твёрдыми телами?

В предельном случае это можно продемонстрировать на твёрдом сыпучем материале, где в одном общем объёме находятся и частички самого материала, и пустоты между ними (хорошо учившие физику в школе попутно возразят, что примерно такую же картину можно получить и с газами/жидкостями, если начать «дробить» их до молекулярного/атомного уровня). Поэтому вышеприведённое определение подразумевает среднюю (иначе — усреднённую) характеристику тела для выбранного характеристического размера, а для сыпучих тел отдельно вводятся понятия «истинной плотности» (усреднённая характеристика, рассчитываемая только по фактическому объёму самих частиц) и «насыпной плотности» (расчётная характеристика для сыпучего материала с учётом всех его пустот — но без дополнительного уплотнения).

Определение плотности щебня

Среди инертных материалов гранитный щебень до сих пор сохраняет лидирующие позиции.

Таблица характеристик щебня.

Составить конкуренцию прочной каменной породе магматического происхождения не может ни один из видов крупного заполнителя с другим составом. Имеют взаимозависимость основные характеристики щебня.

Чем у гранитного щебня лучше показатели плотности, тем выше такие его характеристики, как плотность и морозостойкость. Технологии строительства, как правило, различают для нерудного материала несколько видов плотности, которую принято определять тремя видами:

В свою очередь истинная плотность, как щебня, так и гравия, может быть найдена несколькими способами, а именно: пикнометрическим и ускоренным.

Вернуться к оглавлению

Что есть удельный вес

Под удельным весом понимается векторная физическая величина, определяемая как отношение веса тела (веса его вещества) к занимаемому телом объёму. Иначе говоря, удельный вес численно равен произведению между ускорением свободного падения и плотностью вещества (на всякий случай напомним, что вес тела — это сила действия тела на опору/подвес либо иное его крепление в гравитационном поле).

Изредка также используется не имеющее отношения к вышеуказанному частное определение, где под удельным весом понимается безразмерное число, указывающее, во сколько раз интересующая субстанция тяжелее воды (в условиях её максимальной плотности, при 4 °C) при равном объёме.

Помимо привычной бытовой неразберихи в виде отождествления массы и веса, применительно к рассматриваемому случаю нужно упомянуть ошибочное отождествление, вытекающее из использования похожей размерности в технической системы единиц МКГСС, где удельный вес задаётся как [килограмм-сила / метр кубический] (кгс/м³).

Различия между удельным весом/плотностью

Из сказанного выше видно, что исключительно мнимая схожесть плотности и удельного веса порождается минимум двумя факторами: общей похожестью построения их определений и типичным ошибочным бытовым отождествлением веса и массы. Плотность и удельный вес — это кардинально различающиеся понятия.

Вот их наиболее важные отличия, которые следует знать (помимо определений):

Определение удельного веса

Физическая величина, являющаяся отношением веса материала к занимаемому им объему, называется УВ материала.

Материаловедение ХХI века далеко ушло вперед в и уже освоены технологии, которые каких-то сто лет назад считались фантастикой. Эта наука может предложить современной промышленности сплавы, которые отличаются друг от друга качественными параметрами, но и физико-техническими свойствами.

Для определения того, как некий сплав может быть использован для производства целесообразно определить УВ. Все предметы, изготовленные с равным объемом, но для их производства был использованы разные виды металлов, будут иметь разную массу, она находится в четкой связи с объемом. То есть отношение объема к массе это есть некое постоянное число, характерная для этого сплава.

Для расчета плотности материала применяют специальную формулу, имеющую прямую связь с УВ материала.

Плотность сыпучих веществ

Для сыпучих строительных материалов, таких как, например, песок, плотность изменяется в зависимости от степени уплотнения: одно и то же количество песка может занимать разный объем. В своем естественном неуплотненном состоянии сыпучие материалы обладают насыпной плотностью

сыпучего строительного материала – это его плотность в неуплотненном состоянии. Она учитывает не только объем самих частиц материала (песчинок или отдельных камней гравия), но и пространство между ними, таким образом насыпная плотность меньше обычной. При уплотнении сыпучего материала его плотность становится больше и перестает быть насыпной. Цемент в мешке, отвал щебня или шесть кубов песка в кузове грузовика – все они находятся в неуплотненном состоянии и имеют свою насыпную плотность. Насыпная плотность необходима для того, чтобы связывать объем и массу сыпучих материалов, так как цены на них могут указываться, как за тонну, так и за кубометр. Точно так же количество этих материалов, например, их пропорции для приготовления бетона, могут понадобиться и в тоннах, и в кубометрах.

Насыпные плотности основных строительных материалов.

Формула удельного веса

Формулу расчета УВ выглядит как отношение веса к объему. Для подсчета УВ допустимо применять алгоритм расчета, который изложен в школьном курсе физики. Для этого необходимо использовать закон Архимеда, точнее определение силы, которая является выталкивающей. То есть груз с некоей массой и при этом он держится на воде. Другими словами на него влияют две силы – гравитации и Архимеда.

Формула для расчета архимедовой силы выглядит следующим образом

где g – это УВ жидкости. После подмены формула приобретает следующий вид F=y×V, отсюда получаем формулу УВ груза y=F/V.

Недостатки использования пластмасс

Значительные недостатки пластмасс – способность к быстрому возгоранию, неустойчивость к высоким температурам и отсутствие твердости. Наиболее мягкая сталь в 2 раза тверже пластмассы. При использовании пластмассовых конструкций внутри и снаружи жилых помещений, необходимо учитывать риски при возникновении пожара. Они не способны самостоятельно прекратить горение и могут нанести существенный вред.

Существует понятие – старение пластмассы, которое подразумевает потерю некоторых свойств материала при длительной эксплуатации. Кроме того, воздействие солнца и воздушных масс постепенно разрушает пластмассовые изделия и конструкции. Запускают процессы старения следующие причины:

В конечном результате, снижаются параметры прочности, эластичности, меняется окраска и изделие становится хрупким. Наиболее неприятен процесс молекулярного распада, который сопровождается выделением токсичных паров.

Разница между весом и массой

В чем состоит разница между весом и массой. На самом деле в быту, она не играет ни какой роли. В самом деле, на кухне, мы не делаем развития между весом курицы и ее массой, но между тем между этими терминами существуют серьезные различия.

Эта разница хорошо видна при решении задач, связанных с перемещением тел в межзвездном пространстве и ни как имеющим отношения с нашей планете, и в этих условиях эти термины существенно различаются друг от друга. Можно сказать следующее, термин вес имеет значение только в зоне действия силы тяжести, т.е. если некий объект находиться рядом с планетой, звездой и пр. Весом можно называть силу, с которой тело давит на препятствие между ним и источником притяжения. Эту силу измеряют в ньютонах. В качестве примера можно представить следующую картину — рядом с платным образованием находиться плита, с расположенным на ее поверхности неким предметом. Сила, с которой предмет давит на поверхность плиты и будет весом.

Примеры использования термина

Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 6 октября 2020 года

В механике сплошных сред обозначает плотность смеси или совокупности веществ с неоднородным составом элементов, вещества могут находиться в любом из трех агрегатных состояний. При одинаковых условиях окружающей среды данная характеристика является переменной величиной при изменении химических соединений составляющих элементов. Аналогичное определение осредненной плотности небесных тел в астрономии дается исходя из соотношения массы тела и его объема. При этом, как правило, составляющий тело материал имеет в значительной степени неоднородный химический состав, находится при сильно различающихся температуре, давлении и может находиться в любом из агрегатных состояний, включая плазму, а для релятивистских объектов может в основном состоять из нейтронного, кваркового или преонного вещества. В случае однородного состава элементов, то есть в случае очищенного от примесей химического вещества, все части которого находятся при одинаковых температуре и давлении, данная характеристика совпадает с обыкновенной плотностью.

В теориях поля идентичный термин объёмной плотности

(заряда) дается с помощью теоремы Гаусса, также существует определение плотности энергии и другие аналогичные определения.

Разница между удельным весом и плотностью

УВ – что это такое?

Удельный вес – это есть отношение веса материи к его объему. В международной системе измерений СИ его измеряют как ньютон на кубический метр. Для решения определенных задач в физике УВ определяют следующим образом – насколько обследуемое вещество тяжелее, чем вода при температуре 4 градусов при условии того, что вещество и вода имеют равные объемы.

По большей части такое определение применяют в геологических и биологических исследованиях. Иногда, УВ, рассчитываемый по такой методике, называют относительной плотностью.

В чем отличия

Как уже отмечалось, эти два термина часто путают, но так как, вес напрямую зависим от расстояния между объектом и гравитационным источником, а масса не зависит от этого, поэтому термины УВ и плотность различаются между собой. Но необходимо принять во внимание то, что при некоторых условиях масса и вес могут совпадать. Измерить УВ в домашних условиях практически невозможно. Но даже на уровне школьной лаборатории такую операцию достаточно легко выполнить. Главное что бы лаборатория была оснащена весами с глубокими чашами.

Предмет необходимо взвесить при нормальных условиях. Полученное значение можно будет обозначить как Х1, после этого чашу с грузом помещают в воду. При этом в соответствии с законом Архимеда груз потеряет часть своего веса. При этом коромысло весов будет перекашиваться. Для достижения равновесия на другую чашу необходимо добавить груз. Его величину можно обозначить как Х2. В результате этих манипуляций будет получен УВ, который будет выражен как соотношение Х1 и Х2. Кроме вещества в твердом состоянии удельных можно измерить и для жидкостей, газов. При этом замеры можно выполнять в разных условиях, например, при повышенной температуре окружающей среды или пониженной температуры. Для получения искомых данных применяют такие приборы как пикнометр или ареометр.

Историческая справка

Катод показанного ниже лучевого тетрода в форме покрытой оксидом никелевой трубки — источник электронов, испускаемых в результате термоэлектронной эмиссии

Понятие объёмной плотности заряда непосредственно связано с понятием электрических зарядов. Первые теории электричества основывались на представлении о заряде, как об особой жидкости, причём учёные полагали, что таких жидкостей должно быть не менее двух. Отсюда и произошли многочисленные термины, как отголоски жидкостных теорий: перетекание зарядов, электрический ток, электрическая ёмкость конденсатора и т.д.

Открытие термоэлектронной эмиссии привело к созданию электронных ламп, таких как этот лучевой тетрод, что дало резкий толчок в развитии электроники

Честь открытия электрона принадлежит британскому учёному сэру Дж. Дж. Томпсону, это открытие он совершил 1897 году, изучая катодные лучи. Американский физик Роберт Милликен в серии опытов по установлению заряда электрона в 1909-1913 годах установил дискретность любого заряда и вычислил заряд электрона, как элементарной отрицательной частицы заряда.

Источниками электронов служат термоэлектронная и фотоэлектронная эмиссия. Термоэлектронная эмиссия иначе называется эффектом Эдисона (1883 год), по имени первооткрывателя эффекта американского изобретателя Томаса Эдисона, или эффектом Ричардсона, по имени британского физика Оуэна Виллэнса Ричардсона, который сформулировал законы термоэмиссии в 1901 году. Систематическое описание фотоэлектронной эмиссии было сделано русским учёным Александром Григорьевичем Столетовым, который сформулировал первый закон фотоэффекта в 1890 году. Теорию фотоэффекта разработал в 1906 году знаменитый немецкий физик Альберт Эйнштейн.

Элементарную положительную частицу заряда — протон — являющуюся также ионом водорода, открыл в 1898 г. немецкий физик Вильгельм Вин, изучавший так называемые канальные лучи, возникающие на аноде при бомбардировке его достаточно быстрыми электронами в атмосфере сильно разреженного газа водорода. По другим источникам первооткрывателем протона считают английского физика Эрнеста Резерфорда, который обнаружил протон в ходе опытов по облучению ядер азота альфа-частицами в 1919 году.

Источниками протонов в химии являются минеральные и органические кислоты, образующие в водных растворах ионы водорода за счёт диссоциации. И в самой воде имеются ионы водорода, получаемые за счёт термической диссоциации молекулы воды.

Протоны, равно как и другие элементарные частицы, физики получают на различных ускорителях элементарных частиц, самым мощным из которых на сегодняшний момент является Большой адронный коллайдер (БАК).

Так или иначе, оказалось, что заряд протона в точности совпадал с зарядом электрона, но был противоположного знака. Таким образом, все существующие заряды являются кратными к заряду электрона и могут отличаться от него только знаком.

Слева направо: физики Вильгельм Вин, Оуэн Ричардсон, Эрнест Резерфорд, Александр Столетов, Альберт Эйнштейн. Источник: Википедия

Металлы с наибольшим и наименьшим удельным весом

Кроме того, что понятие удельного веса, применяемое в математике и физике, существуют и довольно интересные факты, например, об удельных весах металлов из таблицы Менделеева. если говорить о цветных металлах, то к самым «тяжелым» можно отнести золото и платину.

Эти материалы превышают по удельному весу, такие металлы как серебро, свинец и многие другие. К «легким» материалам относят магний с весом ниже чем у ванадия. Нельзя забывать и радиоактивных материалах, к примеру, вес урана составляет 19,05 грамм на кубический см. То есть, 1 кубический метр весит 19 тонн.

Удельный вес других материалов

Наш мир сложно представить без множества материалов, используемых в производстве и быту. Например, без железа и его соединений (стальных сплавов). УВ этих материалов колеблется в диапазоне одной – двух единиц и это не самые высокие результаты. Алюминий, к примеру, обладает низкой плотностью и малым удельным весом. Эти показатели позволили его использовать в авиационной и космической отраслях.

Удельный вес металлов

Медь и ее сплавы, обладают удельным весом сопоставимый со свинцом. А вот ее соединения – латунь, бронза легче других материалов, за счет того, в них использованы вещества с меньшим удельным весом.

Источник