1. види щільності
2. Залежно від досліджуваного об'єкта:
3. Формула для обчислення щільності
4. Одиниці виміру щільності
5. Як знайти щільність в домашніх умовах
6. Одержувачі, які використовуються для ребрізеров
7. Переваги і недоліки обох механізмів

Щільністю прийнято називати таку фізичну величину, яка визначає ставлення маси предмета, речовини або рідини до займаного ними обсягом в просторі. Поговоримо про те, що таке щільність, чим відрізняється щільність тіла і речовини і як (за допомогою якої формули) знайти щільність у фізиці.

види щільності

Слід уточнити, що щільність може бути підрозділена на кілька видів.

У цих правилах 1 бар приймається за одиницю тиску, так як більшість технічних занурень використовують його. Ця так звана адіабатична матка швидко, і тепло навколишнього середовища не змінюється. Для ідеального газу описується адіабатичне рівняння. Температурі допомагають рівняння поточного стану ідеального газу.

Константа Пуассона обумовлена ​​питомою теплоємністю газу при постійному тиску і при постійному обсязі. Величина константи Пуассона специфічна для кожного газу, а в термодинаміки виходить, що вона аппроксимирует. Експериментально визначені дані для газів, які можуть нас зацікавити, наведені в таблиці разом зі своїми плотностями в нормальних умовах і їх молярними масами.

Залежно від досліджуваного об'єкта:

• Щільність тіла - для однорідних тіл - це пряме відношення маси тіла до його об'єму, що займають в просторі.
• Щільність речовини - це щільність тіл, що складаються з цієї речовини. Щільність речовин постійна. Існують спеціальні таблиці, де позначена щільність різних речовин. Наприклад, щільність алюмінію дорівнює 2,7 * 103 кг / м 3. Знаючи щільність алюмінію і масу тіла, яке з нього зроблено, ми можемо обчислити об'єм цього тіла. Або, знаючи що тіло складається з алюмінію і знаючи обсяг цього тіла, ми можемо з легкістю обчислити його масу. Як знайти ці величини, ми розглянемо трохи пізніше, коли виведемо формулу для обчислення щільності.
• Якщо тіло складається з декількох речовин, то для визначення його щільності необхідно обчислити щільність його деталей для кожної речовини окремо. Така щільність називається середньою щільністю тіла.

Залежно від пористості речовини, з якого складається тіло:

• Справжня щільність - це та щільність, яка обчислюється без урахування пустот в тілі.
• Питома щільність - або уявна густина - це та, яка обчислена з урахуванням пустот тіла, що складається з пористого або розсипчастого речовини.

Отже, як знайти щільність?

Для газової суміші ми можемо орієнтуватися - при загартуванню ідеального газу - витягувати значення цих команд за допомогою зваженого середнього. Рівняння для адіабати зміни газу також може бути записано в іншому вигляді. У потоці рідини з простору має бути застосовано правило збереження енергії, яке описується рівнянням Бернуллі, кажучи, що в будь-який момент кінетична і потенційна енергії повинні бути постійними. Потенційна енергія дається стисненим і гравітаційним енергетичним контуром і справедлива.

Тоді ми можемо помістити постійне значення в правій частині рівняння, рівне нулю, і отримаємо. Вважаючи вираження для щільності з адіабатичного рівняння і рішення интегрина. Швидкість потоку газу в нижній точці не може бути більше локальної швидкості звуку. Це співвідношення швидкості звуку.

Формула для обчислення щільності

Формула, яка допомагає знайти щільність тіла, виглядає наступним чином:

• p = m / V, де p - щільність речовини, m - маса тіла, V - об'єм тіла в просторі.

Якщо ми обчислюємо щільність того чи іншого газу, то формула буде виглядати так:

• p = M / V mp - щільність газу, M - молярна маса газу, V m - молярний об'єм, який за нормальних умов дорівнює 22,4 л / моль.

Приклад: маса речовини 15 кг, займає воно 5 літрів. Яка щільність речовини?

З якого знову отримуємо щільність з рівняння адіабати. Тому ця швидкість враховує постійну Пуассона і нормальну щільність тільки для типу газу і температури його виходу. Зворотне значення відносини, тобто відношення. Він має індивідуальні дихальні гази в значенні від 1, 90 до 2, 05, тобто в безпосередній близькості це означає, що якщо тиск до сопла буде щонайменше вдвічі більше тиску для нього, швидкість в нижній точці дорівнюватиме швидкості звуку. Однак, якщо це відношення менше, наприклад. 1, 5, газ буде проходити через сопло з меншою швидкістю.

Рішення: підставляємо значення в формулу

• р = 15/5 = 3 (кг / л)

Відповідь: щільність речовини 3 кг / л

Одиниці виміру щільності

Крім знань про те, як знайти щільність тіла і речовини, необхідно знати і одиниці вимірювання щільності.

• Для твердих тіл - кг / м 3, г / см 3
• Для рідин - 1 гр / л або 10 3 кг / м 3
• Для газів - 1 гр / л або 10 3 кг / м 3

Детальніше про одиниці вимірювання щільності можна прочитати в нашій статті.

Це випливає з наступного: якщо він є. тиск перед соплом одно або менше 10 бар, воно буде звуковим до глибини тиску при атмосферному тиску, після чого тиск навколишнього середовища буде на півдорозі, тобто на глибину до 40 метрів. Якщо ми підемо глибше, швидкість потоку зменшиться і так далі. на глибині 60 м для повітря, який ми отримуємо.

Для щільності і температури газу в соплі в звуковому потоці можуть бути отримані співвідношення. Зверніть увагу, що як критична щільність, так і температура залежать від типу газу і його температури і щільності на вході, а також від вхідного тиску. Однак кількість захисного газу найчастіше спостерігається в «нормальних» одиницях об'єму за одиницю часу. За нормального обсягу ми розуміємо обсяг, заснований на нормальних умовах.

Як знайти щільність в домашніх умовах

Для того щоб знайти щільність тіла або речовини в домашніх умовах, вам знадобляться:

1. ваги;
2. Сантиметр, якщо тіло тверде;
3. Посудина, якщо ви хочете виміряти щільність рідини.

Щоб знайти щільність тіла в домашніх умовах, потрібно виміряти його обсяг за допомогою сантиметра або судини, а потім поставити тіло на ваги. Якщо ви вимірюєте щільність рідини, то не забудьте відняти перед розрахунками масу посудини, в який ви налили рідину. Щільність газів в домашніх умовах обчислити набагато складніше, ми рекомендуємо скористатися готовими таблицями, в яких вже позначені щільності різних газів.

Одержувачі, які використовуються для ребрізеров

Для звукового потоку тут ми використовуємо критичні значення, і ми отримаємо його. В цьому відношенні є кілька констант, характерних для газу, і вони можуть бути включені в одну константу з результатом. Некомпенсований редукційний клапан використовується там, де необхідно досягти постійного потоку, що не залежить від глибини, тобто для отримання постійного заряду.

На великих глибинах потік є дозвуковим, а кількість подачі зменшується зі збільшенням глибини. З попередніх повідомлень ми знаємо, що це також зростає. І глибина збільшується лінійно. Хоча глибина все ще збільшується, але не лінійно, як показано в наступній діаграмі, де для гарної демонстрації вибрано більш низький тиск.

ρ = m (газу) / V (газу)

D Поу (Х) = М (Х) / М (У)

Тому:
D по пов. = М (газу Х) / 29

Динамічна та кінематична в'язкість газу.

В'язкість газів (явище внутрішнього тертя) - це поява сил тертя між шарами газу, що рухаються один щодо одного паралельно і з різними за величиною швидкостями.
Взаємодія двох шарів газу розглядається як процес, в ході якого від одного шару до іншого передається імпульс.
Сила тертя на одиницю площі між двома шарами газу, що дорівнює імпульсу, що передається за секунду від шару до шару через одиницю площі, визначається законом Ньютона:
- градієнт швидкості в напрямку перпендикулярному напрямку руху шарів газу.
Знак мінус вказує, що імпульс переноситься в напрямку зменшення швидкості.
- динамічна в'язкість.
, де
- щільність газу,
- середня арифметична швидкість молекул,
- середня довжина вільного пробігу молекул.

Навантаження визначається для потоку через два паралельних форсунки діаметром 0, 2 мм. Спосіб доставки з компенсованим редуктором використовується, наприклад. Проте, на глибині 200 м подача буде лише на кілька відсотків нижче, ніж розраховується за допомогою «звукового» рівняння, оскільки в той же час з глибиною зростає високий тиск, а щільність також зменшується. На наступному малюнку поперечний переріз сопла відрізняється від його діаметра і глибини.

Переваги і недоліки обох механізмів

Перевага використання некомпенсованого редукційного клапана полягає в підтримці постійної витрати в потрібному діапазоні глибини. Кількість кисню в мішку не залежить від глибини. Тому при відповідному виборі високого тиску і сопел сопло утримує парціальний тиск кисню в безпечних місцях. Також можливо легко визначити інертний газ в діапазоні декомпресії.

- кінематичний коефіцієнт в'язкості.

Критичні параметри газу: Ткр, РКР.

Критичною називається така температура, вище якої, при будь-якому тиску, газ не може бути перетворений у рідкий стан. Тиск, необхідне для скраплення газу при критичній температурі, називається критичним. Наведені параметри газу. Наведеними параметрами називають безрозмірні величини, що показують, у скільки разів дійсні параметри стану газу (тиск, температура, щільність, питомий об'єм) більше або менше критичних:

Проте, необхідно вибрати діаметр сопла, щоб потік не був надмірно великим. Постійний потік також дозволяє дуже точно визначати необхідну кількість запаху. Примітка: вищезазначене блюдо для одного мішечного інструменту. Використовуючи окремий мішок для видиху з запобіжним клапаном, кисень в мішку трохи вище, парціальний тиск кисню при рН 2 приблизно на 5 кПа вище, ніж глибина.

Що стосується замкнутого контуру з ручним керуванням подачею кисню, слід зазначити, що для картоплі життєво важливо, щоб залишкова кількість кисню залишалося під основним метаболічним витратою, тобто нижче 0, 8-1, 0 літра в хвилину. Тому діаметр сопла повинен бути досить малим.

Скважинная видобуток і підземне зберігання газу.

Щільність газу: абсолютна і відносна.

Щільність газу є однією з її найважливіших характеристик. Говорячи про щільність газу, зазвичай мають на увазі його щільність при нормальних умовах (т. Е. При температурі і тиску). Крім того, часто користуються відносною щільністю газу, під яким розуміють відношення щільності даного газу до щільності повітря при тих же умовах. Легко бачити, що відносна щільність газу не залежить від умов, в яких він знаходиться, так як, згідно із законами газового стану, обсяги всіх газів змінюються при змінах тиску і температури однаково.

Використання компенсованого редукційного клапана збільшується з глибиною висоти тону. Неприємність цю домовленість - всього лише кілька простих налаштувань необхідних ресурсів. З іншого боку, підвищена деформація «покращує» призводить до того, що кисень в потоці тече, тобто його осад в напрямку глибини швидше і ближче до його текучому середовищу в резервуарі. Крім того, потік є звуковим в значно більших глибинах, і дозвукова область забезпечує достатню кількість висоти тону.

Це дозволяє збільшити глибину навіть при більш низькому базовому тиску. Також вигідно, щоб компенсована перший ступінь могла виготовити шланг до другого ступеня автоматики для легеневої вентиляції, яка буде використовуватися для аварійного переходу в разомкнутую ланцюг. Щоб визначити набір змінних для передбачуваного занурення, доцільно використовувати співвідношення на найширшій глибині.

абсолютна щільність газу - це маса 1 л газу при нормальних умовах. Зазвичай для газів її вимірюють в г / л.

ρ = m (газу) / V (газу)

Якщо взяти 1 моль газу, то тоді:

а молярну масу газу можна знайти, множачи щільність на молярний обсяг.

Відносна густина D - це величина, яка показує, у скільки разів газ Х важче газу У. Її розраховують як відношення молярних мас газів Х і У:

Вищенаведені підрахунки були отримані за умови, що це ідеальний газ, що протікає через повністю гладке і короткий кругле сопло. Його форма і якість поверхні можуть, звичайно, впливати на розмір потоку. Тому ці розрахунки слід розглядати як вказівку на розмір сопла або потоку, і при практичному використанні вихідна величина повинна визначатися експериментально.

Оскільки сопла мають невеликий член і можуть забиватися, їх часто дублюють і постачають попереднім фільтром. Виправлено: Том Слобек.

Вищенаведені підрахунки були отримані за умови, що це ідеальний газ, що протікає через повністю гладке і короткий кругле сопло. Його форма і якість поверхні можуть, звичайно, впливати на розмір потоку. Тому ці розрахунки слід розглядати як вказівку на розмір сопла або потоку, і при практичному використанні вихідна величина повинна визначатися експериментально.

D Поу (Х) = М (Х) / М (У)

Часто для розрахунків використовують відносні щільності газів за воднем і по повітрю.

Відносна щільність газу Х за воднем:

D по H2 = M (газу Х) / M (H2) = M (газу Х) / 2

Повітря - це суміш газів, тому для нього можна розрахувати тільки середню молярну масу.

Її величина прийнята за 29 г / моль (виходячи з приблизного усередненого складу).
Тому:
D по пов. = М (газу Х) / 29