Реферат Методы определения плотности металлов и сплавов
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
Министерство образования Российской Федерации
Южно-Уральский государственный университет
Кафедра физического металловедения и физики твёрдого тела
Реферат
На тему: Методы определения плотности металлов и сплавов
Выполнил: Студент группы ФМ-425
Коновалов И.В.
Проверил: Ильин
Челябинск 2010
Плотностью называют массу единицы объема вещества. Массу определяют путем взвешивания. Напомним, что численное значение плотности, выраженное в г/см3, совпадает с численным значением удельного веса, выраженным в гс/см3. Это позволяет при измерениях массы оперировать результатами взвешивания. Поэтому плотность вещества γ можно выразить как отношение веса в вакууме P0 к его объему V
γ = P0 /V (1)
Используя закон Архимеда, взвешивание в вакууме можно заменить
взвешиванием в воздухе
P
0
=P1+
V
γ1 (2)
Здесь P1 – вес образца в воздухе, γ 1– плотность воздуха. Из уравнений
(1) и (2) находим
γ = P1
+V
γ1 / V = P1 / V + γ1 (3)
Определение объема образца путем вычисления по результатам измерения его размеров обычно не обеспечивает необходимой точности. По-этому объем образца находят косвенным путем, заменяя измерение размеров взвешиванием. Ниже рассмотрены два метода, в которых используется этот прием.
1.1. Определение плотности методом трехкратного взвешивания
Определяют вес образца в воздухе P1, вес пикнометра[1] с жидкостью P2 и вес пикнометра с жидкостью и образцом, погруженным в жидкость, P3.
В двух последних случаях уровень жидкости в пикнометре устанавливают по метке на горловине сосуда. Очевидно, что
P3=P1+P2−V(γ2−γ1) . (4)
В этом уравнении γ2 – плотность жидкости, заливаемой в пикнометр, V (γ2−γ1) – вес жидкости, вытесненной образцом. Из последнего уравнения
V= P1+P2- P3 / γ2−γ1 (5)
Подставив найденное значение V в уравнение (3), получим
γ = P1 (γ2−γ1) / P1+P2- P3 (6)
Жидкость, заливаемая в пикнометр, должна хорошо смачивать его стенки и поверхность образа, чтобы не оставалось пузырьков воздуха, которые могли бы уменьшить величины P2 и P3 .
1.2. Метод гидростатического взвешивания
Как и в предыдущем случае, исходным соотношением для определения плотности служит уравнение (3). Для нахождения объема образца его взвешивают в воздухе и в жидкости (P1 и P2 соответственно). Вес образца в вакууме можно выразить через его вес в жидкости аналогично соотношению (2). Используя те же соотношения, что и в разделе 1.1, находим
P0=P2 + γ2V. (7)
Так как правые части уравнений (2) и (7) равны, то
V = P1 - P2 / γ2−γ1 (8)
Подставив найденное значение V в уравнение (3), получим
γ = (P1(γ2−γ1) / P1 - P2) + γ1 (9)
Для взвешивания образца в жидкости его привязывают тонкой проволочкой к чаше аналитических весов и погружают в сосуд с жидкостью. Далее взвешивание производится обычным образом. При этом определяют суммарный вес Р3 образца, находящегося в жидкости, и проволочки, частично погруженной в жидкость. Затем определяют вес ( P4 ) без образца проволочки, опущенной в жидкость на ту же глубину, что и при взвешивании образца. Очевидно, что P2=P3−P4.
[1] Пикнометр – прибор для измерения плотности
