ความหนาแน่นของอะลูมิเนียมในหน่วย kg m3 ความหนาแน่นของทองแดงและความถ่วงจำเพาะ - หน่วย การคำนวณน้ำหนัก

ตารางแสดงคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของทองแดงขึ้นอยู่กับอุณหภูมิในช่วง 50 ถึง 1600 องศาเคลวิน

ความหนาแน่นของทองแดงคือ 8933 กก. / ลบ.ม. 3 (หรือ 8.93 ก. / ซม. 3) ที่อุณหภูมิห้อง. ทองแดงนั้นหนักกว่าเกือบสี่เท่าและ โลหะเหล่านี้จะลอยอยู่บนผิวทองแดงเหลว ค่าความหนาแน่นของทองแดงในตารางแสดงเป็นหน่วย kg/m 3 .

ตารางแสดงการพึ่งพาความหนาแน่นของทองแดงกับอุณหภูมิ ควรสังเกตว่าความหนาแน่นของทองแดงในระหว่างการให้ความร้อนลดลงทั้งในโลหะแข็งและทองแดงเหลว การลดลงของค่าความหนาแน่นของโลหะนี้เกิดจากการขยายตัวเมื่อถูกความร้อน - ปริมาตรของทองแดงเพิ่มขึ้น ควรสังเกตว่า ทองแดงเหลวมีความหนาแน่นประมาณ 8000 กก. / ลบ.ม. 3ที่อุณหภูมิสูงถึง 1300 องศาเซลเซียส

ค่าการนำความร้อนของทองแดงคือ 401 W / (m องศา)ที่อุณหภูมิห้องซึ่งมีค่าค่อนข้างสูงที่เทียบได้กับ

ที่อุณหภูมิ 1357K (1084°C) ทองแดงจะผ่านเข้าสู่สถานะของเหลว ซึ่งสะท้อนอยู่ในตารางโดยค่าการนำความร้อนของทองแดงลดลงอย่างรวดเร็ว เป็นที่ชัดเจนว่า การนำความร้อนของทองแดงเหลวนั้นต่ำกว่าโลหะแข็งเกือบสองเท่า

ค่าการนำความร้อนของทองแดงมีแนวโน้มลดลงเมื่อได้รับความร้อน อย่างไรก็ตาม ที่อุณหภูมิสูงกว่า 1400 K ค่าการนำความร้อนจะเริ่มเพิ่มขึ้นอีกครั้ง

ตารางอธิบายคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของทองแดงที่อุณหภูมิต่างๆ ดังต่อไปนี้:

ความหนาแน่นของทองแดง kg/m 3 ;
ความจุความร้อนจำเพาะ J/(กก. องศา);
การกระจายความร้อน m 2 /s;
การนำความร้อนของทองแดง W/(m K);
ฟังก์ชันลอเรนซ์;
อัตราส่วนความจุความร้อน

คุณสมบัติทางความร้อนของทองแดง: CTE และความจุความร้อนจำเพาะของทองแดง

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

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

จากค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนและความจุความร้อนของทองแดงในตาราง จะเห็นว่าความร้อนของโลหะนี้ทำให้ค่าเหล่านี้เพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น ความจุความร้อนของทองแดงที่อุณหภูมิ 9000°C จะเท่ากับ 482 J/(kg deg)

ตารางแสดงคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของทองแดงดังต่อไปนี้:

ความหนาแน่นของทองแดง kg/m 3 ;
ความจุความร้อนจำเพาะของทองแดง kJ/(kg K);
สัมประสิทธิ์การนำความร้อนของทองแดง W/(m องศา);
ความต้านทานไฟฟ้า, โอห์ม ม.;
สัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงความร้อน (KTE) 1/องศา

ที่มา:
1.
2. .

การคำนวณความถ่วงจำเพาะของทองแดง

อย่างที่คุณทราบ ตลอดหลายร้อยปีที่ผ่านมา ความคืบหน้าได้ก้าวไปไกลพอสมควร ซึ่งในทางกลับกัน ได้ช่วยให้เกิดการพัฒนาอุตสาหกรรมต่างๆ ทั่วโลก การผลิตทางโลหะวิทยาไม่ได้แตกต่างไปจากนี้ เนื่องจากวิทยาศาสตร์ได้ให้เทคโนโลยีมากมาย วิธีการคำนวณ รวมถึงความสามารถในการวัดความถ่วงจำเพาะของโลหะแก่อุตสาหกรรมนี้

เนื่องจากโลหะผสมทองแดงที่แตกต่างกันมีองค์ประกอบต่างกัน เช่นเดียวกับคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี ซึ่งทำให้สามารถเลือกโลหะผสมที่จำเป็นสำหรับผลิตภัณฑ์หรือชิ้นส่วนแต่ละชิ้นได้ ในการคำนวณน้ำหนักที่จำเป็นสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์แผ่นรีด จำเป็นต้องทราบความถ่วงจำเพาะของแบรนด์ที่เกี่ยวข้อง

สูตรสำหรับวัดความถ่วงจำเพาะของโลหะ

ความถ่วงจำเพาะคืออัตราส่วนของน้ำหนัก P ของโลหะที่เป็นเนื้อเดียวกันจากโลหะผสมบางชนิดต่อปริมาตรของโลหะผสมนี้ ความถ่วงจำเพาะแสดงด้วยสัญลักษณ์ γ และไม่ควรสับสนกับความหนาแน่นไม่ว่าในกรณีใด แม้ว่าค่าความหนาแน่นและความถ่วงจำเพาะของทองแดงและโลหะอื่นๆ มักจะเท่ากัน แต่ก็ควรค่าแก่การจดจำว่ากรณีนี้ไม่เป็นเช่นนั้นในทุกสภาวะ

ดังนั้นในการคำนวณความถ่วงจำเพาะของทองแดงจึงใช้สูตร γ = P / V

และในการคำนวณน้ำหนักของทองแดงรีดขนาดหนึ่ง พื้นที่หน้าตัดจะคูณด้วยแรงโน้มถ่วงจำเพาะและตามความยาว

หน่วยแรงโน้มถ่วงจำเพาะ

ในการวัดความถ่วงจำเพาะของทองแดงและโลหะผสมอื่นๆ สามารถใช้หน่วยวัดต่อไปนี้:

ในระบบ CGS - 1 dyne / cm 3

ในระบบ SI - 1 n / m 3

ในระบบ MKSS - 1 กก. / ม. 3

หน่วยเหล่านี้เชื่อมต่อกันด้วยอัตราส่วนที่แน่นอนซึ่งมีลักษณะดังนี้:

0.1 dyne / cm 3 \u003d 1 n / m3 \u003d 0.102 kg / m 3

วิธีการคำนวณความถ่วงจำเพาะของทองแดง

1. ใช้พิเศษบนเว็บไซต์ของเรา

2. การคำนวณโดยใช้สูตร พื้นที่หน้าตัดของผลิตภัณฑ์รีดแล้วคูณด้วยแรงโน้มถ่วงจำเพาะของยี่ห้อและตามความยาว

ตัวอย่างที่ 1: เราคำนวณน้ำหนักของแผ่นทองแดงที่มีความหนา 4 มม. ขนาด 1,000x2000 มม. จำนวน 24 ชิ้นของโลหะผสมทองแดง M2

ลองคำนวณปริมาตรของหนึ่งแผ่น V \u003d 4 1,000 2000 \u003d 8000000 mm 3 \u003d 8000 cm 3

รู้ว่าแรงโน้มถ่วงจำเพาะ 1 ซม. 3 ทองแดงเกรด M3 \u003d 8.94 g / cm 3

ลองคำนวณน้ำหนักของแผ่นรีดหนึ่งแผ่น M = 8.94 8000 = 71520 gr = 71.52 kg

ทั้งหมดมวลของผลิตภัณฑ์รีดทั้งหมด M = 71.52 24 = 1716.48 กก.

ตัวอย่างที่ 2: คำนวณน้ำหนักของแท่งทองแดง D 32 มม. ที่มีความยาวรวม 100 เมตรจากโลหะผสมทองแดง - นิกเกิล MNZh5-1

พื้นที่หน้าตัดของแท่งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 32 มม. S \u003d πR 2 หมายถึง S \u003d 3.1415 16 2 \u003d 803.84 มม. 2 \u003d 8.03 ซม. 2

เรากำหนดน้ำหนักของผลิตภัณฑ์รีดทั้งหมดโดยรู้ว่าแรงโน้มถ่วงจำเพาะของโลหะผสมทองแดง - นิกเกิล MNZh5-1 \u003d 8.7 g / cm 3

ทั้งหมด M \u003d 8.0384 8.7 10000 \u003d 699340.80 กรัม \u003d 699.34 กก.

ตัวอย่างที่ 3: เราคำนวณน้ำหนักของสี่เหลี่ยมทองแดงที่มีด้าน 20 มม. และความยาว 7.4 เมตรจากโลหะผสมทองแดงทนความร้อน BrNKhK

หาปริมาตรของผลิตภัณฑ์รีด V \u003d 2 2 740 \u003d 2960 cm 3

ความหนาแน่นของทองแดง (บริสุทธิ์) ซึ่งพื้นผิวมีสีแดงและมีสีชมพูจางๆ นั้นสูง ดังนั้นโลหะนี้จึงมีความถ่วงจำเพาะที่สำคัญเช่นกัน เนื่องจากคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ โดยหลักแล้วมีคุณสมบัติทางไฟฟ้าและทางไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม ทองแดงจึงถูกใช้อย่างแข็งขันสำหรับการผลิตส่วนประกอบของระบบไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ ตลอดจนผลิตภัณฑ์เพื่อวัตถุประสงค์อื่น นอกจากทองแดงบริสุทธิ์แล้ว แร่ธาตุของทองแดงยังมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับหลายอุตสาหกรรม แม้ว่าจะมีแร่ธาตุดังกล่าวในธรรมชาติมากกว่า 170 ชนิด แต่มีเพียง 17 ชนิดเท่านั้นที่พบว่ามีการใช้งานอย่างแข็งขัน

ค่าความหนาแน่นของทองแดง

ความหนาแน่นของโลหะนี้ซึ่งสามารถดูได้ในตารางพิเศษมีค่าเท่ากับ 8.93 * 10 3 กก. / ม. 3 นอกจากนี้ในตารางคุณสามารถเห็นสิ่งอื่นที่สำคัญไม่น้อยไปกว่าความหนาแน่นซึ่งเป็นลักษณะของทองแดง: ความถ่วงจำเพาะซึ่งเท่ากับ 8.93 ด้วย แต่วัดเป็นกรัมต่อเซนติเมตร 3 อย่างที่คุณเห็น สำหรับทองแดง ค่าของพารามิเตอร์นี้ตรงกับค่าความหนาแน่น แต่คุณไม่ควรคิดว่ามันเป็นเรื่องปกติสำหรับโลหะทั้งหมด

ความหนาแน่นของสิ่งนี้และโลหะอื่น ๆ ที่วัดเป็นกก. / ลบ.ม. ส่งผลโดยตรงต่อมวลของผลิตภัณฑ์ที่ทำจากวัสดุนี้ แต่หากต้องการกำหนดมวลของผลิตภัณฑ์ในอนาคตที่ทำจากทองแดงหรือโลหะผสม เช่น ทองเหลือง จะสะดวกกว่าที่จะใช้ค่าความถ่วงจำเพาะ แทนที่จะใช้ความหนาแน่น

การคำนวณแรงโน้มถ่วงจำเพาะ

จนถึงปัจจุบัน มีการพัฒนาวิธีการและอัลกอริธึมมากมายสำหรับการวัดและคำนวณไม่เพียงแค่ความหนาแน่นเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความถ่วงจำเพาะด้วย ซึ่งทำให้สามารถกำหนดพารามิเตอร์ที่สำคัญนี้ได้โดยไม่ต้องอาศัยตารางช่วย เมื่อทราบถึงความถ่วงจำเพาะซึ่งแตกต่างกันไปสำหรับโลหะที่แตกต่างกันและบริสุทธิ์ ตลอดจนค่าความหนาแน่น คุณสามารถเลือกวัสดุสำหรับการผลิตชิ้นส่วนด้วยพารามิเตอร์ที่ระบุได้อย่างมีประสิทธิภาพ เป็นสิ่งสำคัญมากที่จะดำเนินการตามมาตรการดังกล่าวในขั้นตอนการออกแบบอุปกรณ์ที่มีการวางแผนว่าจะใช้ชิ้นส่วนที่ทำจากทองแดงและโลหะผสม

ความถ่วงจำเพาะ ค่าของ (เช่นเดียวกับความหนาแน่น) สามารถดูได้ในตารางเช่นกัน คืออัตราส่วนของน้ำหนักของผลิตภัณฑ์ที่ทำทั้งจากโลหะและจากวัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกันอื่นๆ ต่อปริมาตร อัตราส่วนนี้แสดงโดยสูตร γ=P/V โดยที่ตัวอักษร γ แสดงถึงความถ่วงจำเพาะ

ไม่ควรสับสนกับแรงโน้มถ่วงและความหนาแน่นจำเพาะ ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะที่แตกต่างกันโดยเนื้อแท้ของโลหะ แม้ว่าจะมีค่าทองแดงเท่ากันก็ตาม

เมื่อทราบความถ่วงจำเพาะของทองแดงและใช้สูตรในการคำนวณค่านี้ γ=P/V จะสามารถกำหนดมวลของแท่งทองแดงที่มีหน้าตัดต่างกันได้ ในการทำเช่นนี้ จำเป็นต้องคูณค่าความถ่วงจำเพาะของทองแดงและปริมาตรของชิ้นงานที่เป็นปัญหา ซึ่งไม่ยากอย่างยิ่งที่จะกำหนดโดยการคำนวณ

หน่วยแรงโน้มถ่วงจำเพาะ

หน่วยต่าง ๆ ใช้เพื่อแสดงความถ่วงจำเพาะของทองแดงในระบบการวัดที่แตกต่างกัน

ในระบบ CGS พารามิเตอร์นี้วัดเป็น 1 ไดน์ / ซม. 3
ในระบบ SI หน่วยวัดคือ 1n / m 3
ระบบ MKSS ใช้หน่วยวัด 1 กก./ม. 3

หากคุณต้องเผชิญกับหน่วยการวัดที่แตกต่างกันสำหรับพารามิเตอร์ของทองแดงหรือโลหะผสมของทองแดงนี้ การแปลงให้เป็นค่าอื่นก็ไม่ใช่เรื่องยาก ในการทำเช่นนี้ คุณสามารถใช้สูตรการแปลงอย่างง่าย ซึ่งมีลักษณะดังนี้: 0.1 dyne / cm 3 \u003d 1 n / m 3 \u003d 0.102 kg / m 3

การคำนวณน้ำหนักโดยใช้ค่าความโน้มถ่วงจำเพาะ

ในการคำนวณน้ำหนักของชิ้นงาน คุณต้องกำหนดพื้นที่หน้าตัดของชิ้นงาน แล้วคูณด้วยความยาวของชิ้นงานและความถ่วงจำเพาะ

ตัวอย่างที่ 1:

ให้เราคำนวณน้ำหนักของแท่งที่ทำจากโลหะผสมทองแดง - นิกเกิล MNZh5-1 ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 มม. และความยาว 50 เมตร

พื้นที่หน้าตัดคำนวณโดยสูตร S \u003d πR 2 ดังนั้น: S \u003d 3.1415 15 2 \u003d 706.84 mm 2 \u003d 7.068 cm 2

เมื่อทราบความถ่วงจำเพาะของโลหะผสมทองแดง - นิกเกิล MNZh5-1 ซึ่งเท่ากับ 8.7 g / cm 3 เราได้รับ: M \u003d 7.068 8.7 5000 \u003d 307458 กรัม \u003d 307.458 กก.

ตัวอย่าง 2

ให้เราคำนวณน้ำหนักของโลหะผสมทองแดง M2 จำนวน 28 แผ่นซึ่งมีความหนา 6 มม. และขนาด 1500x2000 มม.

ปริมาตรของหนึ่งแผ่นจะเป็น: V \u003d 6 1500 2000 \u003d 18000000 mm 3 \u003d 18000 cm 3

ตอนนี้เมื่อรู้ว่าความถ่วงจำเพาะของทองแดงเกรด M3 1 ซม. 3 คือ 8.94 g / cm 3 เราสามารถหาน้ำหนักของแผ่นเดียวได้: M \u003d 8.94 18000 \u003d 160920 g \u003d 160.92 กก.

มวลของแผ่นรีดทั้งหมด 28 แผ่นจะเป็น: M = 160.92 28 = 4505.76 kg

ตัวอย่างที่ 3:

ให้เราคำนวณน้ำหนักของแท่งสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่ทำจากโลหะผสมทองแดง BrNKhK ที่มีความยาว 8 เมตรและขนาดด้านข้าง 30 มม.

ลองกำหนดปริมาตรของผลิตภัณฑ์รีดทั้งหมด: V \u003d 3 3 800 \u003d 7200 cm 3

ความถ่วงจำเพาะของโลหะผสมทนความร้อนที่ระบุคือ 8.85 g / cm 3 ดังนั้นน้ำหนักรวมของผลิตภัณฑ์รีดจะเป็น: M \u003d 7200 8.85 \u003d 63720 กรัม \u003d 63.72 กก.

คำนิยาม

ในรูปแบบอิสระ อลูมิเนียมเป็นโลหะเบาสีขาวเงิน (รูปที่ 1) ดึงเป็นเส้นลวดและรีดเป็นแผ่นบาง ๆ ได้ง่าย

ที่อุณหภูมิห้อง อลูมิเนียมจะไม่เปลี่ยนแปลงในอากาศ แต่เพียงเพราะพื้นผิวของมันถูกปกคลุมด้วยฟิล์มออกไซด์บาง ๆ ซึ่งมีผลป้องกันที่แข็งแกร่งมาก

ข้าว. 1. อลูมิเนียม รูปร่าง.

อะลูมิเนียมมีลักษณะพิเศษที่มีความอ่อนตัวสูงและมีค่าการนำไฟฟ้าสูง ซึ่งมีค่าการนำไฟฟ้าประมาณ 0.6 ของทองแดง สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการใช้ในการผลิตสายไฟฟ้า (ซึ่งมีหน้าตัดที่ให้ค่าการนำไฟฟ้าเท่ากันจะเบาเป็นสองเท่าของสายทองแดง) ค่าคงที่อะลูมิเนียมที่สำคัญที่สุดแสดงไว้ในตารางด้านล่าง:

ตารางที่ 1. คุณสมบัติทางกายภาพและความหนาแน่นของอะลูมิเนียม

ความชุกของอะลูมิเนียมในธรรมชาติ

คำอธิบายโดยย่อของคุณสมบัติทางเคมีและความหนาแน่นของอะลูมิเนียม

เมื่ออะลูมิเนียมที่ผ่านการแบ่งอย่างประณีตถูกให้ความร้อน มันจะเผาไหม้อย่างแรงในอากาศ ปฏิกิริยากับกำมะถันดำเนินไปในทำนองเดียวกัน ด้วยคลอรีนและโบรมีน การรวมกันจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิปกติ โดยมีไอโอดีน - เมื่อถูกความร้อน ที่อุณหภูมิสูงมาก อลูมิเนียมจะรวมตัวกับไนโตรเจนและคาร์บอนโดยตรง ในทางตรงกันข้าม มันไม่ทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจน

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 อะลูมิเนียมมีความเสถียรเกือบสมบูรณ์ กรดไนตริกและกรดซัลฟิวริกที่เจือจางมาก รวมทั้งสารละลายเข้มข้นมากของกรดไนตริกและซัลฟิวริกแทบไม่มีผลกระทบต่ออะลูมิเนียม ในขณะที่กรดเหล่านี้จะค่อยๆ ละลายที่ความเข้มข้นปานกลางของกรดเหล่านี้

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

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

สำหรับกรดอะซิติกและฟอสฟอริก อะลูมิเนียมมีความเสถียร โลหะบริสุทธิ์นั้นค่อนข้างเสถียรเมื่อเทียบกับกรดไฮโดรคลอริก แต่โลหะทางเทคนิคปกติจะละลายในนั้น อลูมิเนียมสามารถละลายได้ง่ายในด่างเข้มข้น:

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

ตัวอย่างการแก้ปัญหา

ตัวอย่าง 1

ออกกำลังกาย

คำนวณความหนาแน่นของไฮโดรเจนของส่วนผสมของไนโตรเจน 25 ลิตรและออกซิเจน 175 ลิตร

วิธีการแก้

ค้นหาเศษส่วนปริมาตรของสารในส่วนผสม:

j = V แก๊ส / V ส่วนผสม_gas ;

j (N 2) = V(N 2) / V ส่วนผสม_แก๊ส ;

เจ (N 2) \u003d 25 / (25 + 175) \u003d 25 / 200 \u003d 0.125

j (O) = V(O 2) / V ส่วนผสม_แก๊ส ;

j (O 2) \u003d 175 / (25 + 175) \u003d 175 / 200 \u003d 0.875

เศษส่วนของปริมาตรของก๊าซจะตรงกับเศษส่วนโมล นั่นคือ ด้วยเศษส่วนของปริมาณสาร ซึ่งเป็นผลมาจากกฎของอาโวกาโดร ค้นหาน้ำหนักโมเลกุลตามเงื่อนไขของของผสม:

M r เงื่อนไข (ส่วนผสม) = j (N 2) × M r (N 2) + j (O 2) × M r (O 2);

M r เงื่อนไข (ส่วนผสม) = 0.125 × 28 + 0.875 × 32 = 3.5 + 28 = 31.5

ค้นหาความหนาแน่นสัมพัทธ์ของส่วนผสมของไฮโดรเจน:

D H2 (สารผสม) = M r แบบมีเงื่อนไข (สารผสม) / M r (H 2);

D H 2 (ส่วนผสม) \u003d 31.5 / 2 \u003d 15.75

ตอบ

ความหนาแน่นของไฮโดรเจนของส่วนผสมที่ประกอบด้วยไนโตรเจนและออกซิเจนคือ 15.75

ตัวอย่าง 2

ออกกำลังกาย

คำนวณความหนาแน่นของก๊าซไฮโดรเจน H 2 และมีเทน CH 4 ในอากาศ

วิธีการแก้

อัตราส่วนของมวลของก๊าซที่กำหนดต่อมวลของก๊าซอีกตัวหนึ่งที่ถ่ายในปริมาตรเดียวกัน ที่อุณหภูมิเดียวกันและความดันเดียวกัน เรียกว่าความหนาแน่นสัมพัทธ์ของก๊าซตัวแรกในช่วงที่สอง ค่านี้แสดงจำนวนครั้งที่ก๊าซตัวแรกหนักหรือเบากว่าก๊าซตัวที่สอง

น้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์ของอากาศจะเท่ากับ 29 (โดยคำนึงถึงเนื้อหาของไนโตรเจน ออกซิเจน และก๊าซอื่นๆ ในอากาศ) ควรสังเกตว่าแนวคิดของ "น้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์ของอากาศ" ถูกใช้อย่างมีเงื่อนไข เนื่องจากอากาศเป็นส่วนผสมของก๊าซ

D อากาศ (H 2) = M r (H 2) / M r (อากาศ);

D อากาศ (H 2) \u003d 2 / 29 \u003d 0.0689

M r (H 2) = 2 × A r (H) = 2 × 1 = 2

D อากาศ (CH 4) = M r (CH 4) / M r (อากาศ);

อากาศดี (CH 4) \u003d 16 / 29 \u003d 0.5517

M r (CH 4) \u003d A r (C) + 4 × A r (H) \u003d 12 + 4 × 1 \u003d 12 + 4 \u003d 16

ตอบ

ความหนาแน่นของก๊าซไฮโดรเจน H 2 และมีเทน CH 4 ในอากาศเท่ากับ 0.5517 และ 16 ตามลำดับ

คำนิยาม

ความหนาแน่นของสสารคืออัตราส่วนของมวลต่อปริมาตร:

M / V, [g / cm 3, kg / m 3]

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

ตารางที่ 1. คุณสมบัติทางกายภาพของทองแดง

ทองแดงมีความหนาแน่นสูง มีจุดหลอมเหลวค่อนข้างสูงและมีความกระด้างต่ำ ความอ่อนตัวและความอ่อนตัวของมันนั้นสูงมาก: ทองแดงสามารถดึงออกมาเป็นเส้นลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.001 มม. (บางกว่าเส้นผมมนุษย์ประมาณ 50 เท่า)

ข้าว. 1. ทองแดง รูปร่าง.

ค้นพบทองแดงในธรรมชาติ

ในแง่ของความชุกในธรรมชาติ ทองแดงอยู่ไกลหลังโลหะอัลคาไลที่สอดคล้องกัน ปริมาณของมันในเปลือกโลกอยู่ที่ประมาณ 0.003% (มวล) ทองแดงส่วนใหญ่อยู่ในรูปของสารประกอบกำมะถัน และบ่อยครั้งขึ้นร่วมกับแร่กำมะถันของโลหะอื่นๆ แร่ธาตุทองแดงแต่ละชนิด สิ่งที่สำคัญที่สุดคือ chalcopyrite (CuFeS 2) และ chalcocite (Cu 2 S) แร่ธาตุที่มีความสำคัญทางอุตสาหกรรมน้อยกว่ามาก ได้แก่ แร่ธาตุที่มีออกซิเจน ได้แก่ คิวไรท์ (Cu 2 O) และมาลาไคต์ ((CuOH) 2 CO 3)

คำอธิบายโดยย่อของคุณสมบัติทางเคมีและความหนาแน่นของทองแดง

ทองแดงเป็นโลหะผสมกับโลหะหลายชนิด โดยเฉพาะโลหะผสมกับทองคำ เงิน และปรอท

กิจกรรมทางเคมีของทองแดงอยู่ในระดับต่ำ ในอากาศจะถูกปกคลุมด้วยฟิล์มสีเทาแกมเขียวหนาแน่นของเกลือคาร์บอนิกพื้นฐาน รวมกับออกซิเจนภายใต้แรงดันปกติและเมื่อถูกความร้อน:

4Cu + O 2 \u003d 2CuO;

2Cu + O 2 \u003d 2CuO.

ไม่ทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจน ไนโตรเจน และคาร์บอนแม้ในอุณหภูมิสูง

ที่อุณหภูมิปกติ ทองแดงจะค่อยๆ รวมตัวกับคลอรีน โบรมีน และไอโอดีนของฮาโลเจน:

Cu + Cl 2 \u003d CuCl 2;

Cu + Br 2 \u003d CuBr 2

ทองแดงเป็นตัวรีดิวซ์ที่อ่อนแอ ไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำและทำให้กรดไฮโดรคลอริกเจือจาง มันถูกใส่ลงในสารละลายด้วยกรดที่ไม่ออกซิไดซ์หรือแอมโมเนียไฮเดรตในที่ที่มีออกซิเจนหรือโพแทสเซียมไซยาไนด์ มันถูกออกซิไดซ์โดยกรดกำมะถันเข้มข้นและกรดไนตริก "กรดกัดทอง" ชอล์กและออกไซด์ที่ไม่ใช่โลหะ ทำปฏิกิริยากับความร้อนด้วยไฮโดรเจนเฮไลด์

ตัวอย่างการแก้ปัญหา

ตัวอย่าง 1

ออกกำลังกาย

เมื่อส่วนผสมของทองแดงและเหล็กที่มีน้ำหนัก 20 กรัมสัมผัสกับกรดไฮโดรคลอริกที่มากเกินไป จะปล่อยก๊าซ 5.6 ลิตร (n.o.) กำหนดเศษส่วนมวลของโลหะในส่วนผสม

วิธีการแก้

ทองแดงไม่ทำปฏิกิริยากับกรดไฮโดรคลอริก เนื่องจากอยู่ในชุดกิจกรรมของโลหะหลังไฮโดรเจน กล่าวคือ การปล่อยไฮโดรเจนเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาของกรดกับเหล็กเท่านั้น

มาเขียนสมการปฏิกิริยากัน:

Fe + 2HCl \u003d FeCl 2 + H 2

ค้นหาปริมาณของสารไฮโดรเจน:

n (H 2) \u003d V (H 2) / V_m \u003d 5.6 / 22.4 \u003d 0.25 โมล

ตามสมการปฏิกิริยา:

n (H 2) \u003d n (Fe) \u003d 0.25 โมล

ค้นหามวลเหล็ก:

m(Fe)=n(Fe) ×M(Fe) = 0.25 × 56 = 14 ก.

คำนวณเศษส่วนมวลของโลหะในส่วนผสม:

w (Fe) \u003d m (Fe) / m ส่วนผสม \u003d 14 / 20 \u003d 0.7 \u003d 70%

w(Cu) = 100% - w(Fe) =100 - 70 = 30%

ตอบ