Какая должна быть плотность: какая должна быть, как проверить, как поднять?

Содержание

Какой должна быть плотность аккумулятора автомобиля зимой

Каждому водителю следует знать какая плотность электролита должна быть в аккумуляторе, как её верифицировать и в случае нехватки, сколько жидкости нужно добавить. Для чего это нужно? Дело в том, что плотность электролита полностью влияет на ёмкость АКБ и его срок службы. Если аккумулятор плохо держит заряд, то, как следствие, плотность жидкости не соответствует норме. По этой причине, электролит проверяют в каждой банке АКБ. Измерение осуществляется за счет ареометра. Итак, рассмотрим нормальный показатель плотности электролита, согласно климатическим зонам:

Климатическая зона Плотность заливаемой жидкости При полном заряде
От -50 до -30 1, 27 1, 29
От -30 до -15 1, 26 1, 28
От -15 до -4 1, 24 1, 26
От -15 до +4 1, 22 1, 24
От +4 до +6 1, 20 1, 22

Итак, исходя из требований эксплуатации АКБ нормальная плотность жидкости в банках в зимнее время года должна быть от 1,20 до 1,27. Если показатели меньше указанных, это говорит о разряде АКБ или его износе. Правда, стоит помнить о том, что, находясь в автомобиле, аккумулятор заряжен примерно на 80-90%, поэтому показатели будут немного отличаться. Однако, в то же время, важно отметить: чем меньше плотность электролита в 100% заряде АКБ, тем дольше он прослужит. В то же время высокая плотность может привести снижению срока службы, а низкая приводит к снижению напряжения и отягощенному пуску двигателя.

Для восстановления АКБ потребуется всего лишь: добавление дистиллированной воды, либо заряд аккумулятора. Для первого варианта мы настоятельно просим обратиться к профессионалам. А вот зарядка аккумулятора вполне себе не сложная операция. Мы рекомендуем вам использовать зарядные устройства производства KRONVUZ. Например, новый ZEVS прост и удобен в использовании, благодаря сенсорному экрана и разработанному нашими программистами программному обеспечению. Достаточно подсоединить ЗУ к аккумулятору, выбрать режим «Заряд», ввести необходимые данные и начать зарядку.

Особенности зарядки автомобиля зимой

  • Для начала проверьте уровень заряда при помощи индикатора на аккумуляторе. Обычно, если аккумулятор заряжен, индикатор горит зеленым цветом. Если нет – перехожим к следующему пункту.
  • Проверьте вольтметром или мультиметром напряжение. Нормальное напряжение равно – 12, 7 В. Это 100% заряда. Зимой обычно заряд аккумулятора меньше из-за низких температур.
  • Не стоит забывать и про плотность электролита. Измеряем и сверяем по таблице. Очевидно, что при минусовой температуре показатель будет на 0,2 ниже, однако, плотность низкая, то стоит принять меры.
  • Если уровень заряда в норме, то и никаких манипуляций с АКБ делать не надо. В случае разряда проводим необходимые процессы.
  • Добавление электролита или дистиллята лучше делать в профессиональных мастерских. Если вы специалист, то сверьтесь с стандартными показателями.
  • Один из лучших вариантов – заряд АКБ.
  • Важно отнести аккумулятор в теплое помещение: это может быть квартира, дом, гараж. Не стоит проводит процесс заряда на улице.
  • Подключите ЗУ к розетке, клеммы подсоедините к АКБ.
  • Если вы используете ZEVS, то установите на панели параметры аккумулятора и нажмите старт.
  • Зарядное устройство рассчитает время процесса заряда. Смело оставляйте аккумулятор. ZEVS по истечению заряда перестанет подавать энергию в аккумулятор.
  • После заряда АКБ вставьте в машину. Не забывайте также прогревать двигатель автомобиля.

Помните – подзаряженный исправный аккумулятор залог своевременного приезда на встречу, на работу или домой. Зимой следует проверять состояние своего АКБ и в случае износа, вы обрекаете себя на езду в общественном транспорте.


Рекомендуем ознакомиться со следующими материалами:

Оптимальная плотность электролита! | Статьи компании ООО «KRONVUZ» г Москва

Мы часто сталкиваемся с вопросом об эксплуатации автомобильных аккумуляторов, число автовладельцев возрастает, и, конечно, весь круг автолюбителей знает, что аккумулятор не работает без электролита. Плотность данного вещества зависит от многих факторов, но принято считать, что оптимальная плотность электролита составляет 1,26 г/см3.

По плотности электролита можно установить, в каком состоянии находится батарея. В том случае, когда АКБ плохо держит заряд, нужно проверить концентрацию жидкости внутри нее. Когда батарея находится в рабочем состоянии, вода постепенно испаряется, что способствует большей концентрации электролита, а это оказывает отрицательное влияние на состояние аккумуляторной батареи.

Отрицательно влияет на АКБ как повышенная, так и пониженная плотность электролита. Излишняя плотность активирует химические процессы, протекающие в батарее постоянно. Из этого следует быстрое разрушение пластин и снижение срока службы аккумулятора.

Единой рекомендации оптимальной плотности электролита не существует, потому что его плотность зависит от критических значений температуры в определенных регионах, для каждого из которых есть свое собственное значение.

  • В условиях Крайнего Севера плотность электролита должна составлять не менее 1,29 г/см3;
  • Для большей части территории РФ приемлем показатель 1,26– 1,27 г/см3;
  • В теплых районах нормальная плотность составляет 1,23–1,25 г/см3;
  • Минимальным значением является показатель 1,23 г/см3.

Опираясь на эту статистику, можно расценивать показатель 1,26 г/см3 как оптимальный. При заливке электролита готовить раствор рекомендуется, опираясь на минимальный показатель данных диапазонов, а для щелочного аккумулятора плотность содержимого должна составлять около 1,2 г/см3.

Прибор для измерения плотности электролита называется денсиметр. Выполнить проверку плотности можно и с помощью вольтметра.

К каждой АКБ прилагается инструкция по эксплуатации, в которой описаны материалы АКБ, технология изготовления АКБ, а также, к какой категории относится данная АКБ.

Аккумуляторные батареи бывают обслуживаемыми, малообслуживаемыми (на протяжении длительного времени не требующие доливки воды) и необслуживаемые.

К сожалению, не всегда удается уследить за состоянием акб и вовремя его обслуживать. Если жидкость в аккумуляторе поменяла цвет, это значит, что упала плотность и необходимо слить и заменить электролит.

Более подробно узнать информацию об электролите и его замене можно в статье «Замена электролита в аккумуляторе».

Наша компания производит целый ряд устройств для обслуживания аккумуляторных батарей и контроля электролита. Вся продукция производства предприятия «KRONVUZ» выполнена по высоким технологиям, что способствует бесперебойной эксплуатации длительное время.


Рекомендуем ознакомиться со следующими материалами:

Плотность электролита в аккумуляторе: какая должна быть, как проверить, как поднять

Бортовая сеть автотранспортного средства объединяет в себе источники и потребители электроэнергии. АКБ и генератор выступают энергоисточниками, тогда как вторая группа включает в себя целый комплекс устройств и агрегатов. Среди них первостепенное значение имеют система зажигания и запуска, контрольно-измерительные приборы, сигнализация, лампы в фарах и габаритных огнях.

В электросети автомобиля также присутствует множество дополнительных приспособлений, обеспечивающих комфорт и безопасность водителя и пассажиров. К ним относятся подогрев стёкол и сидений, акустическая система, прикуриватель, GPS-навигатор, видеорегистратор и т.д.

В случае аварийного выхода из строя генератора или реле контроля напряжения именно аккумулятор берёт на себя поддержание работоспособности всех электропотребителей, сохраняя возможность безопасного передвижения автотранспорта до ближайшей станции техобслуживания. Также он стабилизирует напряжение в системе, когда двигатель длительное время работает на низких оборотах или холостом ходу, как это часто бывает при передвижении в городской черте.

На современном рынке автотоваров наибольшим потребительским спросом пользуется свинцово-кислотный АКБ, который нашёл самое широкое применение в транспортных средствах из-за своей надёжности, функциональности и высокой удельной мощности.

Главными конструктивными элементами такого устройства являются шесть секций или попросту «банок», внутри которых находится блок свинцовых пластин.

Активной массой положительного электрода является диоксид свинца, а отрицательного – чистый свинец. Между ними расположены сепараторы, основное назначение которых заключается в разделении полублоков разной полярности и препятствии возникновению самозамыканий. Все электрохимические реакции протекают в водном растворе серной кислоты – электролите. Когда батарея разряжается, его плотность снижается из-за активного расхода кислотного агента и выделения молекул воды. При заряде происходит обратный процесс.

Когда следует проверять плотность электролита в АКБ?

Эксплуатация стартерной батареи должна сопровождаться систематическим мониторингом её состояния даже при безотказном и уверенном функционировании. Это связано с тем, что снижение резервного уровня электролита из-за утечки раствора или испарения воды приводит к увеличению кислотной концентрации.

Данный фактор негативно сказывается на работоспособности и продолжительности эксплуатации АКБ.

Опытные автомеханики рекомендуют проверять техническое состояние аккумулятора каждые 15-20 тыс. км пробега. Также диагностику целесообразно провести, если он постоянно недозаряжается, плохо держит заряд или туго крутит стартер. Для этого необходимо:

  • визуально осмотреть корпус на наличие трещин и подтёков;
  • оценить уровень электролитической жидкости в банках, который должен возвышаться над верхним краем пластин на 1.2-1.4 см;
  • измерить её плотность с помощью контрольно-измерительного прибора.

Нередко сниженный заряд может быть следствием ослабления ремня привода генератора. Поэтому автомобилисту нужно периодически проверять его натяжение и при необходимости производить регулировку, следуя инструкции по эксплуатации ТС.

Оптимальные показатели электролитической среды

Физико-химическое состояние электролита находится в прямой зависимости от двух параметров – это температура окружающей среды и степень заряженности АКБ. При повышении температурного порога возрастает удельный вес кислоты, а при понижении — падает. Поэтому перед проведением контрольно-измерительных мероприятий аккумулятор рекомендуется выдержать в течение нескольких часов при температуре +20-25 ℃.

Типовые климатические условия региона также оказывают непосредственное влияние на плотность электролитического раствора. Так, в районах с умеренным климатом ρ= 1.27-1.28 г/см3 соответствует 100% заряда, величина 1.21 г/см3 говорит о его снижении до 60%, а 1.18 г/см3 сигнализирует о необходимости подзарядки. Измерения производятся при нормальном уровне реагента над пластинами.

В северных регионах оптимальной считается плотность электролита, равная 1.29-1.30 г/см3, а в субтропическом поясе – 1.23-1.25 г/см3. Измерение данного параметра с целью определения необходимости корректировки производится только у полностью заряженного устройства, иначе полученные результаты будут некорректными.

Алгоритм проверки плотностного состояния электролита

Определение плотности электролита осуществляется при помощи такого приспособления, как ареометр. Перед началом измерительных процедур автовладельцу следует проверить уровень спецжидкости в каждой секции АКБ и при необходимости произвести его корректировку деминерализованной водой. После этого аккумулятор необходимо полностью зарядить и по прошествии 2-3 часов приступать к тесту. Алгоритм его проведения состоит из следующих шагов:

  1. установить устройство на ровную поверхность;
  2. вывернуть пробку заливного отверстия на его крышке;
  3. погрузить в раствор ареометр и втянуть жидкость резиновым наконечником на его противоположном конце;
  4. набрать количество реагента, достаточное для свободного перемещения поплавка;
  5. определить уровень плотности в соответствии с информацией на шкале;
  6. записать результат и повторить манипуляции с оставшимися банками;
  7. сопоставить полученные данные с нормированными значениями.

Значение плотности должно быть одинаковым во всех элементах, допускается отклонение на ±0. 01. Если проведённый замер показал понижение плотности в одной из ячеек на 0.10-0.15, то это говорит о наличии дефекта или короткого замыкания между пластинами. Одинаково низкая плотность во всех блоках связана с глубоким разрядом аккумулятора, его сульфатацией или сильным износом, что влечёт за собой падение напряжения в сети и затруднённый пуск ДВС.

У необслуживаемых стартерных батарей есть особый встроенный индикатор. Если он показывает зелёный цвет, то это говорит о 100%-ном заряде АКБ, а чёрный – о необходимости его подзарядки. Бело-жёлтый или красный оттенок обычно соответствуют очень низкому уровню электролита.

Плотность электролита и зимние холода

Данная величина носит относительный характер, поэтому при смене времён года она не должна подвергаться каким-либо изменениям. Автомобилисту нужно лишь следить за тем, чтобы она не отклонялась от рекомендуемого значения, а также производить стабилизацию при обнаружении отклонений.

Производители стартерного оборудования считают недопустимым использование в зимний период устройств с 25%-ной потерей заряда, т. е. плотность электролитической среды которых составляет 1.24 г/см3. Данный факт обусловлен предотвращением возможности обледенения ячеек аккумулятора и снижением вредоносного воздействия глубокого разряда, вызванного саморазрушением активной массы пластин.

Продолжительная эксплуатация аккумулятора с пониженной плотностью в морозы приводит к снижению электродвижущей силы, затруднённому пуску двигателя, образованию льда и разрушению свинцовых пластин. Доливать деминерализованную воду с целью восстановления уровня реагента над блоками следует прямо перед выездом на улицу, либо при стационарной подзарядке батареи. Это исключает вероятность замерзания долитой воды до того, как она успеет перемешаться с холодным электролитом.

Как поднять плотность электролита?

Каждый водитель может своими силами повысить плотность электролита в АКБ автомобиля, не обращаясь к мастерам сервисного центра. Первым делом нужно подготовить необходимые расходные материалы, среди которых деминерализованная вода, аккумуляторная кислота или уже готовый электролитический раствор, а также средства индивидуальной защиты для глаз и кожного покрова. Кроме того, следует обзавестись следующим оборудованием для работы: ареометром, спринцовкой, стеклянной ёмкостью, мерным стаканом и воронкой.

Снятый с автомобиля аккумулятор помещается на устойчивую поверхность, а пробки его заливных отверстий аккуратно откручиваются. Далее максимальный объём реагента выкачивается из банок и сливается в заранее подготовленный резервуар. Набирать нужно как можно больше вещества, измеряя его объём мерным стаканом, чтобы затем долить идентичное количество нового.

Лучше использовать самостоятельно разведённый раствор с плотностью немного выше расчётной для текущего климатического режима. При его приготовлении кислота добавляется в воду, обратный порядок смешения может вызвать серьёзные термические повреждения.

Сперва свежий электролит заполняет только ½ объёма, что был откачан. Затем АКБ нужно слегка встряхнуть из стороны в сторону, чтобы оставшаяся жидкость и новая перемешались. Если после замера плотностное значение не отвечает норме, добавляем ещё половину от оставшегося в ячейке объёма. Действия повторяются до полной стабилизации плотности, остаток доливается деминерализованной водой по уровню.

Как можно заметить из приведённой выше информации, работать с электролитом не представляет особой сложности, если выполнять все манипуляции по инструкции и соблюдать установленные меры предосторожности.

Условия эксплуатации автоаккумуляторов

1. Указание мер безопасности.

1.1. Заряд батареи производите в помещении, оборудованном приточно-вытяжной вентиляцией.
1.2. Во время заряда и обслуживания аккумуляторных батарей запрещается курить и пользоваться открытым пламенем.
1.3. Для приготовления электролита применяйте стойкую к действию серной кислоты посуду (керамическую, эбонитовую, освинцованную), в которую заливайте сначала воду, а затем при непрерывном помешивании серную кислоту. Вливать воду в концентрированную серную кислоту запрещается во избежание несчастного случая.
1.4. При приготовлении электролита и заливке батарей надевайте очки, резиновые перчатки, резиновые сапоги, фартук или костюм из кислотостойкого материала.
1.5. При случайном попадании брызг серной кислоты на кожу немедленно, до оказания медицинской помощи, осторожно снимите кислоту ватой, промойте пораженные места обильной струей воды и затем 5% раствором кальцинированной соды или аммиака.
1.6. При работе с металлическим инструментом не допускайте коротких замыканий одновременным прикосновением к разнополярным выводам аккумулятора.


2. Приведение в рабочее состояние сухозаряженных аккумуляторов.

2.1. Снять блок пробок.
2.2. Залить батарею электролитом.
2.3. Залить каждый элемент до требуемого уровня электролитом (метки уровня указаны на тыльной стороне АКБ), имеющим плотность при температуре 25 С: (1,28+-0,01) г/см3 для батарей «нормального исполнения», (1,23+-0,01) г/см3 для батарей «тропического исполнения».
2.4. Электролит для заливки батарей готовьте из серной кислоты (ГОСТ667-73 сорт высший или первый) и дистиллированной воды (ГОСТ 6709-72). Плотность электролита измеряйте ареометром аккумуляторным ГОСТ 18481-81.
2.5. Температура электролита должна быть не выше 30 С. Не рекомендуется заливать батареи электролитом ниже 15 С.
Примечание: при повышении температуры на 1 С, плотность электролита уменьшается на 0,0007 г/куб.см, а при понижении температуры плотность увеличивается. Исходной считается температура 25 С.
Операции приведения в рабочее состояние должны производиться при температуре 25 +/- 10 С.
После заливки электролита через 20 минут проверить напряжение батареи без нагрузки. Если напряжение не менее 12.5 вольт, АКБ готова к работе. Если напряжение менее 12.5 вольт, но более 10.5 вольт АКБ необходимо подзарядить до напряжения, указанного изготовителем. При напряжении менее 10,5 вольт аккумулятор бракуется.


3. Заряд батареи.

3.1. Присоединить батарею к источнику постоянного тока, соединяя положительный полюсной вывод с положительным зажимом источника и аналогично, отрицательный полюсной вывод с отрицательным зажимом источника тока.
3.2. Заряжать током равным 10 % номинальной емкости батареи (5,5 А для 6СТ55, 6,6 А для 6СТ66 и т.д.).
3.3. Время зарядки ориентировочно до начала газовыделения. Плотность электролита после зарядки должна быть 1.27+/-0,01 г/куб.см, напряжение на клеммах не ниже 12,6 вольт.


4. Приведение в рабочее состояние залитых батарей.

Измерить плотность и напряжение, которые должны быть не ниже 1,27 г/куб. см и 12,6 вольт соответственно.
Если напряжение и плотность не соответствуют указанным в п. 3.3., АКБ необходимо зарядить до плотности 1.27 г/куб.см.
4.1. Снять блок пробок.
4.2. Заряд АКБ производить согласно пункту 2.5.


5. Техническое обслуживание.

Не реже одного раза в две недели:
5.1. Проверяйте надежность крепления батареи в гнезде и плотность контакта наконечников проводов с выводами батареи, при необходимости снимите оксидную пленку с выводов.
5.2. Чистите батарею от пыли и грязи. Попавший на поверхность батареи электролит вытирайте ветошью, смоченной в растворе аммиака или кальцинированной соды (10%). Прочистите вентиляционные отверстия.
5.3. При падении уровня электролита ниже отметки min на корпусе батареи доводите его до нормы дистиллированной водой непосредственно перед запуском двигателя для быстрого перемешивания с электролитом.
5.4. В зимнее время, особенно при температуре воздуха ниже -30 С, а также в случаях ненадежного запуска двигателя, периодически проверяйте плотность электролита. Не оставляйте на морозе частично разряженную батарею. При эксплуатации батареи при температуре ниже 30 С, плотность электролита в ней должна быть 1.30 г/куб.см.
5.5. Периодически следите за тем, как происходит зарядка батареи во время работы двигателя автомобиля.

Примечание: Неисправности в реле-регуляторе двигателя автомобиля влияют на качество и работоспособность батареи. Если напряжение генератора будет чрезмерно, высоким может произойти перезаряд батареи. Признаками этого являются: преждевременное разрушение аккумуляторных пластин (электродов) и, как следствие, быстрое уменьшение фактической емкости батареи и сокращение срока ее службы. При перезарядке резко снижается уровень электролита. Недостаточное напряжение генератора, особенно при эксплуатации при низких температурах, может привести к недозарядке батареи и ухудшению ее стартерных свойств. Напряжение, поступающее от генератора двигателя на аккумуляторную батарею должно быть 13,8-14,4 В.

5.6. Доливать электролит в батарею разрешается только в случае, если произошло его выплескивание из АКБ.
5.7. Пуск стартера производить короткими включениями, но не более чем на 15 секунд. Езда при помощи стартера не допускается.
5.8. При перерывах в эксплуатации батареи свыше одного месяца производить подзарядку АКБ.
5.9. Батареи, временно снятые с машин хранить только в заряженном состоянии. Благоприятная температура хранения — от 0 С до — 10 С, но не ниже — 30 С.
5.10. Если батарея находится в периоде «бездействия» при положительных температурах необходимо заряжать ее раз в месяц, при отрицательных, только в случае, если падение плотности электролита более чем на 0,04 г/куб.см. В таком состоянии батареи могут находиться при положительных температурах не более 9 месяцев.

Плотность электролита в аккумуляторе — зимой и летом: таблица

Большая часть аккумуляторных батарей, которые продаются в России, относится к полуобслуживаемым. Это означает, что владелец может откручивать пробки, проверять уровень и плотность электролита и при необходимости доливать внутрь дистиллированную воду. Все кислотные АКБ, когда только поступают в продажу, заряжены, как правило, на 80 процентов. При покупке следите за тем, чтобы продавец выполнил предпродажную проверку, одним из пунктов которой является проверка плотности электролита в каждой из банок.

В сегодняшней статье на нашем портале Vodi.su мы рассмотрим понятие плотности электролита: что это такое, какой она должна быть зимой и летом, как ее повысить.

В кислотных АКБ в качестве электролита применяется раствор h3SO4, то есть серной кислоты. Плотность напрямую связана с процентным содержанием раствора — чем больше серы, тем она выше. Еще один немаловажный фактор — температура самого электролита и окружающего воздуха. Зимой плотность должна быть выше, чем летом. Если же она упадет до критической отметки, то электролит попросту замерзнет со всеми вытекающими последствиями.

Измеряется данный показатель в граммах на сантиметр кубический — г/см3. Измеряют ее при помощи простого прибора ареометра, который собой представляет стеклянную колбу с грушей на конце и поплавком со шкалой в середине. При покупке нового АКБ продавец обязан измерить плотность, она должна составлять, в зависимости от географической и климатической зоны, 1,20-1,28 г/см3. Допускается разница по банкам не более 0,01 г/см3. Если же разница больше, это свидетельствует о возможном коротком замыкании в одной из ячеек. Если же плотность одинаково низкая во всех банках, это говорит как о полном разряде батареи, так и о сульфатации пластин.

Помимо измерения плотности продавец должен также проверить, как аккумулятор держит нагрузку. Для этого применяют нагрузочную вилку. В идеале напряжение должно падать с 12 до девяти Вольт и держаться на этой отметке некоторое время. Если же оно падает быстрее, а электролит в одной из банок кипит и выделяет пар, значит от покупки этой АКБ следует отказаться.

Плотность в зимний и летний период

Более детально данный параметр для вашей конкретной модели АКБ нужно изучить в гарантийном талоне. Созданы специальные таблицы для различных температур, при которых электролит может замерзнуть. Так, при плотности 1,09 г/см3 замерзание происходит при -7°С. Для условий севера плотность должна превышать 1,28-1,29 г/см3, ведь при таком показателе температура его замерзания составляет -66°С.

Плотность обычно указывают для температуры воздуха +25°С. Она должна составлять для полностью заряженной батареи:

  • 1,29 г/см3 — для температур в пределах от -30 до -50°С;
  • 1,28 — при -15-30°С;
  • 1,27 — при -4-15°С;
  • 1,24-1,26 — при более высоких температурах.

Таким образом, если вы эксплуатируете автомобиль в летний период в географических широтах Москвы или Санкт-Петербурга, плотность может быть в пределах 1,25-1,27 г/см3. Зимой же, когда температуры опускаются ниже -20-30°С, плотность повышается до 1,28 г/см3.

Обратите внимание, что “повышать” ее искусственно никак не нужно. Вы попросту продолжаете пользоваться своим автомобилем в обычном режиме. А вот если АКБ быстро разряжается, имеется смысл провести диагностику и при необходимости поставить на зарядку. В случае же, если машина долго стоит на морозе без работы, АКБ лучше снять и унести в теплое место, иначе он от длительного простоя попросту разрядится, а электролит начнет кристаллизоваться.

Практические советы по эксплуатации АКБ

Самое основное правило, которое следует запомнить, — в батарею ни в коем случае нельзя заливать серную кислоту. Повышать плотность таким образом вредно, так как при повышении активизируются химические процессы, а именно сульфатации и коррозии, и уже через год пластины станут полностью ржавыми.

Регулярно проверяйте уровень электролита и при его падении доливайте дистиллированную воду. Затем АКБ нужно либо поставить на зарядку, чтобы кислота смешалась с водой, либо зарядить АКБ от генератора во время длительной поездки.

Если машину ставите «на прикол», то есть некоторое время не используете ее, то, даже если среднесуточные температуры опускаются ниже нуля, нужно позаботиться о том, чтобы АКБ был полностью заряжен. Это минимизирует риск замерзания электролита и разрушения свинцовых пластин.

При падении плотности электролита увеличивается его сопротивление, из-за чего, собственно, и затруднен запуск двигателя. Поэтому прежде, чем завести мотор, прогрейте электролит, включив на некоторое время фары или другое электрооборудование. Не забывайте также проверять состояние клемм и очищать их. Из-за плохого контакта пускового тока недостаточно для создания нужного крутящего момента.


Эксплуатация авто аккумулятора зимой — AKBEXPERT

Какая плотность электролита должна быть зимой, и как подготовить аккумулятор к зиме?

Ответ:

Плотность электролита у полностью заряженной аккумуляторной батареи, предназначенной для эксплуатации в условиях умеренного климата в любое время года должна быть 1,27-1,30 г/см3 при температуре +25°С. При более высокой температуре электролита значение плотности должно быть ниже, а при более низкой температуре электролита, наоборот, — выше. В странах с тропическим климатом эксплуатируют батареи с более низкой плотностью электролита (1,22-1,24 г/см3). В условиях крайнего Севера, наоборот, требуется более высокая плотность электролита (1,30-1,32 г/см3). Перед началом зимнего периода необходимо проверить, чтобы батарея находилась в заряженном состоянии. Это обеспечит предохранение от замерзания электролита и обеспечит надежный пуск двигателя при отрицательных температурах. Именно в зимний период существенное влияние на работу АКБ будут оказывать слабо натянутый ремень генератора и повышенная утечка электроэнергии.

Если при запуске двигателя в зимнее время аккумулятор разрядился в «ноль», какие действия нужно предпринять?

Ответ:

В данном случае необходимо зарядить аккумулятор от стационарного зарядного устройства током малой величины. Сделать это следует не позднее, чем через 2-3 дня после глубокого разряда батареи.

Почему замерзает электролит?

Ответ:

При разряде АКБ плотность электролита снижается, уменьшается удельное количество серной кислоты, содержащейся в растворе электролита и образуется вода. Чем глубже разряд батареи, тем выше отрицательная температура, при которой может замерзнуть электролит. Например, при плотности 1,11 г/см3 электролит замерзнет уже при -7 0С, а при плотности 1,27 г/см3 — только при -58 0С.

Если замерз электролит, можно ли восстановить работоспособность аккумулятора?

Ответ:

Зависит от степени замерзания: если батарея замерзла не на весь объем, а корпус не подвергся деформации, ее можно восстановить. Необходимо, чтобы лед полностью растаял при комнатной температуре, и только потом приступить к заряду АКБ. При этом не избежать повреждения электродов и снижения токовых характеристик батареи.

Если в мороз перед запуском двигателя включить на короткое время фары автомобиля, поможет ли это облегчить запуск?

Ответ:

Нет. При данной процедуре эффект разогрева электролита ничтожен и не влияет на увеличение мощности разряда. Напротив, батарея может потерять драгоценную емкость и после этого не сможет запустить двигатель.

Почему в зимнее время рекомендуют аккумуляторы с более высокими пусковыми токами?

Ответ:

Холодный пуск имеет следующие особенности:

  • Стартеру требуется больше времени для прокрутки двигателя.
  • Сопротивление холодного двигателя в зимнее время увеличивается в 2,5-3 раза
  • От АКБ требуется отдача большей мощности и энергии.
  • Чем ниже температура окружающего воздуха, тем выше вязкость электролита и внутреннее сопротивление батареи.
Для обеспечения надежного пуска двигателя необходимо выбирать ту АКБ, которая при одних и тех же габаритных размерах имеет максимально высокие токи холодной прокрутки.

Пуск двигателя в зимнее время зависит только от АКБ?

Ответ:

Нет. Помимо технических характеристик и степени заряженности батареи, пуск двигателя зависит от следующих факторов:

  1. состояния электропроводки и электрооборудования автомобиля;
  2. состояния свечей;
  3. состояния топливной системы и качества топлива;
  4. качества масла;
  5. опыта водителя.
  6. По какой причине замерз аккумулятор?

    Ответ:

    Если замерзла только одна ячейка, то это, скорее всего, внутренний дефект батареи, который привел к снижению плотности и замерзанию электролита.

    Если замерзла не одна ячейка в батарее, то здесь ответ один — батарея была разряжена. Причины могут быть разные, самая распространенная — частые запуски двигателя и короткие дистанции движения по городу. В результате батарея в холодную погоду просто не успевает заряжаться от генератора. Плотность электролита 1,21 г/см3 соответствует примерно 45%-ной степени заряженности батареи. По справочным данным электролит с такой плотностью замерзает при температуре около -30 0С.

    Часто бывает ситуация: утром с нескольких попыток не завелась машина, и человек едет на работу на общественном транспорте. А разряженная батарея с низкой плотностью электролита до вечера замерзает.

Как проверить плотность электролита в аккумуляторе авто?

У кислотных аккумуляторов есть весомое преимущество по сравнению с более современными батареями, что обусловлено возможностью реанимировать их. Благодаря возможности обслуживать такие АКБ, можно восстановить плотность электролита и вернуть батарее ее свойства. Поэтому, обслуживая аккумулятор, плотность электролита в обязательном порядке требуется замерять, потому что от этого параметра зависит корректная работа АКБ. Не стоит избегать решения этой задачи, так как рано или поздно данная проблема даст о себе знать.

Рекомендуется обратиться в автосервис, если руки не доходят до самостоятельного обслуживания батареи. Его особенность заключается в том, что измерить плотность электролита аккумуляторе можно самостоятельно, имея под рукой ареометр и зная, каким параметрам она должна соответствовать. Параллельно с этим замером выявляется уровень электролита, затем данные сравниваются с выходным напряжением батареи. Это дает общую картину о состоянии АКБ, что необходимо для правильного выполнения восстановительных работ.

Для тех кто не знает, как измерить плотность аккумулятора, сразу оговоримся, что это необходимо делать в каждой банке со свинцовыми пластинами, так как они не зависят друг от друга. Поэтому плотность и уровень электролита, а также выходное напряжение у них будет отличаться. Рассмотрим детально, как измерить плотность электролита с учетом всех технических нюансов, которые необходимо знать.

Когда должна выполняться проверка плотности автомобильного аккумулятора

Кроме того, что плотность электролита автомобильного аккумулятора проверяется при каждом плановом обслуживании машины, существует ряд признаков, указывающих на снижение этого параметра.

  • Самый распространенный заключается в уменьшении периодичности заряд/разряд. Это значит, что АКБ стал хуже держать заряд, а так происходит в результате снижения уровня электролита или его свойств. Это повод проверить плотность автомобильного аккумулятора, не дожидаясь планового техосмотра.

  • Также следует выполнить эту работу, если в последнее время батарея систематически перезаряжалась. Это способствует выкипанию электролита и снижению его уровня. В зимнее время эту задачу приходится выполнять чаще, так как плотность АКБ при отрицательной температуре быстрее снижается.

Как проверить плотность автомобильного аккумулятора

Если вы знаете, как проверить плотность АКБ и уже сделали это, значит вы понимаете, что нужно быть готовым к необходимости восстановления этого параметра, если он не будет соответствовать требованиям. Поэтому необходимо подготовить следующее:

  • ареометр;

  • мерный стакан;

  • грушу-клизму;

  • емкость, чтобы развести новый электролит;

  • кислоту или корректирующий электролит.

Посредством ареометра сначала нужно проверить плотность автомобильного аккумулятора. Это выполняется с помощью груши, изготовленной из мягкой резины, в которую вставлена трубка из стекла с ареометром внутри. Для выполнения замера необходимо набрать немного жидкости из банки, сжав грушу. Затем нужно следить, чтобы ареометр не касался стенок трубки. Вся полученная информация записывается, потому что данная задача выполняется в каждой банке, но перед этим необходимо полностью зарядить батарею. Дальнейшие действия зависят от того, повышена плотность или понижена. В последнем случае необходимо сделать следующее:

  • отобрать немного жидкости из банки, и в таком же объеме залить корректирующий электролит;

  • поставить АКБ на 30 минут заряжаться;

  • снять с зарядки и дать батарее остыть в течение 2 часов;

  • повторно замерить плотность.

Если вы знаете, как проверить плотность аккумулятора автомобиля, значит понимаете зачем это делать. С добавлением коррекционного электролита повышается плотность жидкости. Чтобы замеры ареометром были точны, необходимо смешать жидкости, что происходит во время зарядки батареи. Остывать ей нужно потому, что максимальная точность замера ареометром возможна только при холодной батарее.

Если проверка плотности электролита автомобильного аккумулятора покажет увеличение данного показателя, необходимо выполнить все также, как в вышеуказанной последовательности, но вместо коррекционного электролита добавить дистиллированную воду. За счет этого плотность снизится. Если после первого раза электролит не достигнет нужного состояния, необходимо повторить процедуру еще раз. И так до тех пор, пока не нормализуется электролит, плотность при этом должна соответствовать нужному значению.

Что значит, если плотность аккумулятора автомобиля не соответствует заводским значениям

Если замеры покажут, что плотность электролита АКБ не соответствует параметрам в банках, значит батарея уже выработала свой ресурс и пластины подвергались сульфатации. Придется заменить АКБ, потому что восстановлению он не подлежит.

Сульфатация – это необратимый процесс, который настигает каждую батарею, отработавшую свой ресурс, заявленный производителем. Если плотность электролита аккумулятора напротив, выше нормы, это тоже плохо для батареи. Скорее всего он закипел, и повышение его плотности необходимо скорректировать способом, описанным выше. Рекомендуется в будущем не допускать повторного закипания, потому что это может окончательно вывести устройство из эксплуатации.

Если проверка плотности электролита в аккумуляторе показывает, что она низкая в одной из банок, значит между электродами произошло замыкание. В такой ситуации тоже требуется замена батареи, так как содержимое банок не подлежит восстановлению.

Какой должна быть плотность аккумулятора авто

Тот кто знает, как проверить плотность электролита в АКБ, должен понимать, как зависит это значение от параметров аккумулятора. На него влияет и такие технические характеристики, как емкость батареи и сила выходного тока. Поэтому не следует ориентироваться общепринятыми стандартами, лучше изучить этикетку изделия, чтобы выяснить, какая необходима плотность. Также стоит оговориться, что проверка плотности электролита в АКБ должна определяться с учетом температуры окружающей среды. Для определения погрешности, зависящей от температуры, необходимо пользоваться специальной таблицей. Найти данную информацию можно в техническом паспорте автомобиля или руководстве производителя, прилагаемом к аккумуляторной батарее. Зная, как проверить плотность электролита в аккумуляторе, не стоит торопиться делать этого без оценки цвета жидкости.

То, какой она имеет оттенок, поможет предварительно определить состояние батареи. Коричневый цвет предупреждает о скором выходе из строя аккумулятора, а если это происходит еще и в канун зимы, первые морозы он может и не пережить. Если оттенок темный, значит активная масса осыпалась с электродов в раствор, что затрудняет протекание электрохимических реакций. В этом случае замена батареи неизбежна, так как восстановить плотность электролита в автомобильном аккумуляторе не получится. Учитывая то, что активная масса осыпается после длительного срока эксплуатации, это вполне оправдывает затраты на покупку нового устройства.

Как говорилось выше, проверка плотности АКБ выполняется во всех банках, и в каждой из них это значение должно быть одинаковым. Допускается погрешность, но не более 1 г/см3. Критический показатель плотности аккумулятора – менее 1:18 г/см3. Но и в такой ситуации возможна реанимация, если цвет не обрел коричневый или темный оттенок. Только в данной ситуации те, кто знает, какая плотность электролита должна быть в аккумуляторе, используют не коррекционный электролит, а серную кислоту 1:18 г/см3. Чтобы работать с данным веществом, необходим опыт, так как можно добавить его слишком много, сделав плотность больше, чем требуется. В результате неумелое обращение с веществом потребует много времени на решение данной задачи. Даже тем, кто может проверить плотность аккумулятора автомобиля, понимая как ее вернуть, нелегко добиться одинаковой плотности в каждой из банок, используя кислоту. Поэтому рекомендуется обращаться в автосервисы Oiler, чтобы выполнить обслуживание аккумуляторной батареи.

Чем поможет автосервис?

В условиях любого СТО нашей компании имеются все необходимые устройства и опытные специалисты, которые сумеют проверить плотность электролита и скорректировать ее в день обращения. Особенность наших услуг заключается в том, что мы решаем технические задачи в день обращения. Кроме того, услуги предлагаются по фиксированной цене, что позволяет предварительно рассчитать бюджет на обслуживание и ремонт своего автомобиля.

Мы рассмотрели, как проверить электролит в АКБ, и что делать, если его плотность отклонилась от нормы. Детально узнать о состоянии аккумуляторной батареи вы сможете, посетив автосервис Oiler в Киеве, предварительно записавшись на прием на нашем сайте.

Расчет плотности

К концу этого урока вы сможете:

  • рассчитать одну переменную (плотность, массу или объем) из уравнения плотности
  • вычисляет удельную массу объекта, а
  • определяет, будет ли объект плавать или тонуть, учитывая его плотность и плотность окружающей среды.

Введение в плотность

Плотность — это масса объекта, деленная на его объем.

Плотность часто выражается в граммах на кубический сантиметр (г / см 3 ).Помните, что граммы — это масса, а кубические сантиметры — это объем (такой же объем, как 1 миллилитр).

Ящик с большим количеством частиц будет более плотным, чем такой же ящик с меньшим количеством частиц.

Плотность — фундаментальное понятие в науке; вы увидите это во время учебы. Он довольно часто используется при идентификации горных пород и минералов, поскольку плотность веществ редко меняется значительно. Например, золото всегда будет иметь плотность 19,3 г / см 3 ; если минерал имеет другую плотность, это не золото.

Вероятно, вы интуитивно чувствуете плотность часто используемых материалов. Например, у губок низкая плотность; они имеют низкую массу на единицу объема. Вы не удивитесь, когда большую губку легко поднять. Напротив, железо плотное. Если вы возьмете железную сковороду, она будет тяжелой.

Студенты и даже учителя часто путают массу и плотность. Слова «тяжелый» и «легкий» сами по себе относятся к массе, а не к плотности. Очень большая губка может весить много (иметь большую массу), но ее плотность низкая, потому что она все еще весит очень мало на единицу объема .Что касается плотности, вам также необходимо учитывать размер или объем объекта.

Как определить плотность?

Бетонный куб будет весить больше, чем куб воздуха того же размера, потому что он более плотный. Плотность не измеряется напрямую. Обычно, если вы хотите узнать плотность чего-либо, вы его взвешиваете, а затем измеряете объем. Вы собираете валун и приносите его в лабораторию, где вы его взвешиваете и обнаруживаете, что его масса составляет 1000 г. Затем вы определяете объем 400 см 3 .Какова плотность вашего валуна? Плотность — это масса, разделенная на объем,
В данном случае масса 1000 г, а объем 400 см 3 , поэтому вы разделите 1000 г на 400 см 3 , чтобы получить 2,5 г / см 3 .

Еще одна сложность, связанная с плотностью, заключается в том, что вы не можете добавлять плотности. Если у меня есть порода, состоящая из двух минералов, один с плотностью 2,8 г / см 3 , а другой с плотностью 3,5 г / см 3 , порода будет иметь плотность между 3 .5 и 2,8 г / см 3 , а не 6,3 г / см 3 . Это связано с тем, что и будут добавлены масса и объем двух минералов, и поэтому, когда они разделены для получения плотности, результат будет между двумя.

Типичная плотность газов составляет порядка тысячных граммов на кубический сантиметр. Жидкости часто имеют плотность около 1,0 г / см 3 , и действительно, пресная вода имеет плотность 1,0 г / см 3 . Породы часто имеют плотность около 3 г / см 3 , а металлы часто имеют плотность выше 6 или 7 г / см 3 .

Как рассчитать удельный вес?

Чтобы рассчитать удельный вес (SG) объекта, вы сравниваете плотность объекта с плотностью воды:

Поскольку плотность воды в г / см 3 равна 1,0, удельная плотность объекта будет почти такой же, как его плотность в г / см 3 . Однако удельный вес — это безразмерное число, и оно одинаково в метрической системе или любой другой системе измерения. Это очень полезно при сравнении плотности двух объектов.Поскольку удельный вес является безразмерным, не имеет значения, была ли измерена плотность в г / см 3 или в каких-либо других единицах (например, фунт / фут 3 ).

У вас есть образец базальта плотностью 210 фунтов / фут 3 . Плотность воды 62,4 фунта / фут 3 . Каков удельный вес базальта? Удельный вес — это плотность вещества, деленная на плотность воды, поэтому

Итак, мы разделим базальт (210 фунтов / фут 3 ) на плотность воды (62.4 фунта / фут 3 ), и получаем S.G. = 3,37 .

Зачем нужно рассчитывать плотность или удельный вес?

Плотность имеет решающее значение для многих применений. Одним из наиболее важных является то, что плотность вещества будет определять, будет ли оно плавать на другом. Менее плотные вещества будут плавать (или подниматься) на более плотные вещества. Вот несколько примеров того, как это объясняет повседневные явления:

  • Вы задавались вопросом, почему поднимаются воздушные шары? Когда воздух нагревается, он становится менее плотным, пока общая плотность шара не станет меньше плотности атмосферы; Воздушный шар буквально парит в более плотном и холодном воздухе.
  • Вы когда-нибудь замечали, что вода в озере или океане теплее на поверхности и холоднее на дне? Это связано с тем, что более теплая вода немного менее плотная и, как следствие, плавает на более плотной и холодной воде
  • Вы знаете, почему извергаются вулканы? Эта огромная лодка много весит, но ее плотность должна быть меньше 1,0 г / см. 3 , потому что она плывет. Основная причина того, что магма поднимается на поверхность для извержения вулканов, заключается в том, что она менее плотная, чем окружающие ее породы.

Корабль, плывущий по воде, является прекрасной иллюстрацией разницы между массой и плотностью. Корабль должен иметь плотность менее 1,0 г / см 3 (плотность воды), иначе оно затонет. Корабли имеют большую массу, потому что они сделаны из стали, но из-за большого объема их плотность составляет менее 1,0 г / см. 3 . Если к ним добавить достаточно массы, чтобы их плотность превысила 1,0 г / см 3 , они утонут.

Чтобы попробовать некоторые практические задачи, перейдите на страницу с примером проблемы!


Где плотность используется в науках о Земле?

Галенит, свинцовая руда, является одним из самых плотных обычных минералов.

с http: // минерал.galleries.com/.

  • Isostasy — определение того, насколько высоко континенты будут располагаться на мантии
  • Тектоника плит — механизмы, приводящие в движение тектонику плит
  • Минералы — определение названия минерала по его плотности
  • Скалы — определение названия и состава породы по ее плотности
  • Гипсометрическая кривая — исследование причин изменения высоты на Земле
  • Океанография — некоторые океанические течения и циркуляция океана контролируются плотностью


Следующие шаги

Готова к ПРАКТИКЕ! Если вы думаете, что разбираетесь во всех перечисленных выше вещах, нажмите на эту панель, чтобы попробовать несколько практических задач с отработанными ответами!
Или, если хотите еще больше практики, перейдите по ссылкам ниже

Дополнительная помощь с плотностью

Электронная лаборатория Edinformatics по массе, объему и плотности создана NYU.Это позволяет вам просматривать изображения измерений и вводить данные.

Hyperphysics, в штате Джорджия есть страница о плотности и преобразователе плотности . Сюда входит несколько связанных страниц, включая инструкции по измерению плотности с использованием принципа Архимеда.

На странице Википедии, посвященной удельному весу, есть объяснение того, что такое удельный вес и как он используется, и даже обсуждается его использование в геонауках и минералогии. Однако содержание статей Википедии может измениться, поэтому вы можете быть осторожны.

На странице «Плотность» Википедии есть общее обсуждение плотности, ее истории, расчета и единиц измерения. Однако содержание статей Википедии может измениться, поэтому вы можете быть осторожны.


Эта страница была написана и скомпилирована доктором Эриком М. Бэром, геологическая программа, Highline Community College, и доктором Дженнифер М. Веннер, геологический факультет, Университет Висконсина Ошкош

Важность плотности | Наука

Обновлено 5 декабря 2020 г.

Ли Джонсон

Плотность — фундаментальное понятие в физике и технике.Он не только тесно связан с массой объекта, но плотность также играет центральную роль в определении того, будет ли что-то плавать при размещении на поверхности жидкости. Хотя плотность может быть не так важна, как фундаментальные силы, она по-прежнему остается одной из самых важных вещей, которые вы можете знать о веществе.

TL; DR (слишком долго; не читал)

Плотность важна при тренировке, если что-то будет плавать в воде, а также может быть полезна для расчета массы определенного объема вещества.

Что такое плотность?

Плотность — это масса вещества в единице объема. В форме уравнения это означает:

\ rho = \ frac {m} {V}

Греческая буква ро, ρ , традиционно используется для обозначения плотности; м — масса; и V — объем. Единицами плотности являются кг на кубический метр или что-то подобное в других единицах, таких как фунты на кубический фут.

Вода является хорошим примером плотности, потому что при повседневной температуре ее плотность близка к 1000 кг / кубический метр или 1 г / кубический сантиметр.Напротив, нержавеющая сталь имеет плотность 8000 кг / кубический метр. Это подходит для повседневной жизни, потому что блок из нержавеющей стали тяжелее блока воды такого же размера.

Вы можете изменить плотность чего-либо, сжав его в объеме (т.е. уменьшив объем) или увеличив количество массы в том же объеме.

Плотность в целом

Хотя плотность обычно относится к массе на единицу объема, в некоторых ситуациях этот термин может использоваться по-другому.Например, «числовая плотность» объектов — это количество всего, что вы считаете в единице объема. Плотность заряда — это количество электрического заряда на единицу объема. Плотность населения также используется как мера количества людей на единицу площади или объема. В общем, плотность означает количество чего-либо в определенном пространстве.

Важность плотности: плавучесть

Плотность имеет очевидное значение, когда речь идет о плавучести объектов.В целом, если что-то плотнее воды (имеющее плотность более 1000 кг / кубический метр), оно утонет, но если что-то имеет меньшую плотность, чем вода, оно будет плавать.

С технической точки зрения, что-то начнет плавать, когда вес вытесняемой им воды (из-за площади поверхности, соприкасающейся с водой, и того, насколько сильно она толкает воду вниз) будет соответствовать весу объекта, но если этого никогда не произойдет он утонет. Если объект плотнее воды (например, стальной блок), вес вытесняемой им воды никогда не может соответствовать весу объекта, поэтому он продолжит тонуть.

Алюминий — хороший тому пример. Он плотнее воды, но вытянутый кусок алюминиевой фольги будет плавать по воде из-за большой площади поверхности, контактирующей с водой. Однако, если вы скатываете такое же количество фольги в шар, поверхность, контактирующая с водой, становится намного меньше, а масса концентрируется над ней, поэтому большая плотность алюминия побеждает, и фольга тонет. Вот почему лодки, сделанные из более плотных материалов, чем вода, будут плавать, даже если отдельный блок материала утонет: вся конструкция имеет меньшую плотность, чем блок, потому что в ней много воздуха или менее плотный материал.

Разница в плотности также является причиной того, что нефть плавает на поверхности воды. Плотность масел колеблется от 0,91 до 0,93 г на кубический сантиметр, что чуть меньше плотности воды. Вы можете провести множество экспериментов на этой простой основе, показывая, что более плотные жидкости будут опускаться на дно емкости с водой, а менее плотные жидкости будут плавать.

Важность плотности: расчет массы

Поскольку плотность и масса так тесно связаны, вы можете легко вычислить массу определенного количества вещества, если вы знаете его плотность и объем вещества.Это может быть полезно в инженерии и других приложениях. Воспользуйтесь простой формулой:

m = \ rho \ times V

Чтобы вычислить массу вещества. Например, используя указанную ранее плотность стали, 0,5 кубических метра стали имеют массу:

м = \ rho \ times V = 8000 \ times 0,5 = 4,000 \ text {kg}

Это полезно во многих различных ситуации. Например, если вы знаете, сколько места в фургоне и какова максимальная безопасная нагрузка, которую он может нести, вы можете решить, будет ли безопасным заполнение его определенным материалом.Вы также можете использовать исходную версию уравнения, чтобы определить, какой самый плотный материал вы можете безопасно транспортировать.

Плотность воды | Глава 3: Плотность

Тебе это нравится? Не это нравится? Пожалуйста, уделите немного времени и поделитесь с нами своим мнением. Спасибо!

Урок 3.3

Ключевые концепции

  • Жидкости, как и твердые тела, обладают собственной характеристической плотностью.
  • Объем жидкости можно измерить непосредственно с помощью градуированного цилиндра.
  • Молекулы разных жидкостей имеют разный размер и массу.
  • Масса и размер молекул в жидкости, а также то, насколько плотно они упакованы вместе, определяют плотность жидкости.
  • Так же, как и твердое тело, плотность жидкости равна массе жидкости, деленной на ее объем; D = м / об.
  • Плотность воды 1 грамм на кубический сантиметр.
  • Плотность вещества одинакова независимо от размера образца.

Сводка

Учащиеся измеряют объем и массу воды, чтобы определить ее плотность. Затем они измеряют массу разных объемов воды и обнаруживают, что плотность всегда одинакова. Учащиеся составляют график зависимости между объемом и массой воды.

Цель

Студенты смогут измерять объем и массу воды и рассчитывать ее плотность.Студенты смогут объяснить, что, поскольку любой объем воды всегда имеет одинаковую плотность при данной температуре, эта плотность является характерным свойством воды.

Оценка

Загрузите лист активности учащегося и раздайте по одному каждому учащемуся, если это указано в упражнении. Лист упражнений будет служить компонентом «Оценить» каждого плана урока 5-E.

Безопасность

Убедитесь, что вы и ваши ученики носите правильно подогнанные очки.

материалов для каждой группы

  • Градуированный цилиндр, 100 мл
  • Вода
  • Весы с граммовой суммой (более 100 г)
  • Капельница

Материалы для демонстрации

  • Вода
  • Два одинаковых ведра или большие емкости
  1. Проведите демонстрацию, чтобы представить идею о плотности воды.

    Материалы

    • Вода
    • Два одинаковых ведра или большие емкости

    Подготовка учителей

    Наполните одно ведро наполовину и добавьте примерно 1 стакан воды в другое.

    Процедура

    • Выберите ученика, который поднимет оба ведра с водой.
    • Спросите студента-добровольца, какое ведро имеет большую массу.

    Ожидаемые результаты

    Ведро с большим количеством воды имеет большую массу.

    Задайте вопрос студентам:

    В уроках 3.1 — Что такое плотность? и 3.2 — Метод вытеснения воды, вы определяете плотность твердых тел, измеряя их массу и объем. Как вы думаете, жидкость, такая как вода, может иметь плотность?
    Студенты должны понимать, что вода имеет объем и массу. Поскольку D = m / v, вода также должна иметь плотность.
    Как вы думаете, вы можете определить плотность жидкости, такой как вода?
    Ожидается, что на данный момент студенты не смогут полностью ответить на этот вопрос.Это сделано как начало расследования. Но студенты могут понять, что сначала им нужно каким-то образом определить массу и объем воды.
    Может ли и небольшое, и большое количество воды, которое поднял ваш одноклассник, иметь одинаковую плотность?
    Студенты могут указать, что ведро с большим количеством воды имеет большую массу, но больший объем. Ковш с меньшей массой имеет меньший объем. Таким образом, возможно, что разное количество воды может иметь одинаковую плотность.

    Раздайте каждому учащемуся лист с упражнениями.

    Учащиеся запишут свои наблюдения и ответят на вопросы о деятельности в листе действий. «Объясни это с помощью атомов и молекул» и «Возьми это». Дальнейшие разделы рабочего листа будут заполнены либо в классе, либо в группах, либо индивидуально в зависимости от ваших инструкций. Посмотрите на версию листа с заданиями для учителя, чтобы найти вопросы и ответы.

  2. Обсудите со студентами, как найти объем и массу воды.

    Скажите студентам, что они попытаются найти плотность воды.

    Задайте вопрос студентам:

    Какие две вещи вам нужно знать, чтобы определить плотность воды?
    Учащиеся должны понимать, что им нужен как объем, так и масса пробы воды, чтобы определить ее плотность.
    Как можно измерить объем воды?
    Предложите учащимся использовать мерный цилиндр для измерения объема в миллилитрах.Напомните учащимся, что каждый миллилитр равен 1 см 3 .
    Как можно измерить массу воды?
    Предложите учащимся использовать весы для измерения массы в граммах. Скажите студентам, что они могут набрать массу, взвесив воду. Однако, поскольку вода — это жидкость, она должна быть в каком-то контейнере. Таким образом, чтобы взвесить воду, они должны взвесить и контейнер. Объясните учащимся, что им придется вычесть массу пустого градуированного цилиндра из массы цилиндра и воды, чтобы получить массу только воды.
  3. Попросите учащихся найти массу различных объемов воды, чтобы показать, что плотность воды не зависит от размера образца.

    Вопрос для расследования

    Имеет ли разное количество воды одинаковую плотность?

    Материалы для каждой группы

    • Градуированный цилиндр, 100 мл
    • Вода
    • Весы с граммовой суммой (более 100 г)
    • Капельница

    Процедура

    1. Найдите массу пустого градуированного цилиндра.Запишите массу в граммах в таблице на листе активности.
    2. Налейте 100 мл воды в мерный цилиндр. Постарайтесь быть максимально точными, убедившись, что мениск находится прямо на отметке 100 мл. Используйте пипетку, чтобы добавить или удалить небольшое количество воды.

    3. Взвесьте мерный цилиндр с водой. Запишите массу в граммах.
    4. Найдите массу только воды, вычтя массу пустого градуированного цилиндра.Запишите в таблицу массу 100 мл воды.
    5. Используйте массу и объем воды для вычисления плотности. Запишите в таблицу плотность в г / см 3 .
    6. Слейте воду, пока в мерный цилиндр не будет 50 мл воды. Если вы случайно вылили слишком много, добавляйте воды, пока не дойдете до 50 мл.
    7. Найдите массу 50 мл воды. Запишите массу в листе деятельности. Рассчитайте и запишите плотность.

    8. Затем слейте воду, пока в мерный цилиндр не будет 25 мл воды. Найдите массу 25 мл воды и запишите ее в таблицу. Рассчитайте и запишите плотность.
    Таблица 1. Определение плотности различных объемов воды.
    Объем воды 100 миллилитров 50 миллилитров 25 миллилитров
    Масса мерного цилиндра + вода (г)
    Масса пустого градуированного цилиндра (г)
    Масса воды (г)
    Плотность воды (г / см 3 )

    Ожидаемые результаты

    Плотность воды должна быть близка к 1 г / см 3 .Это верно для 100, 50 или 25 мл.

    Задайте вопрос студентам:

    Посмотрите на свои значения плотности на диаграмме. Кажется ли, что плотность разных объемов воды примерно одинакова?
    Помогите учащимся увидеть, что большинство различных значений плотности составляют около 1 г / см. 3 . Они могут задаться вопросом, почему их значения не равны 1 г / см 3 . Одной из причин могут быть неточности в измерениях. Другая причина в том, что плотность воды меняется в зависимости от температуры.Вода наиболее плотная при 4 ° C и при этой температуре имеет плотность 1 г / см 3 . При комнатной температуре около 20–25 ° C плотность составляет около 0,99 г / см 3 .
    Какова плотность воды в г / см3?
    Ответы учащихся могут быть разными, но в большинстве случаев их значения должны составлять около 1 г / см. 3 .
  4. Попросите учащихся построить график своих результатов.

    Помогите учащимся составить диаграмму из данных в их листе деятельности.Ось X должна быть объемом, а ось Y — массой.

    Когда ученики наносят на график свои данные, должна быть прямая линия, показывающая, что по мере увеличения объема масса увеличивается на ту же величину.

  5. Обсудите наблюдения, данные и графики учащихся.

    Задайте вопрос студентам:

    Используйте свой график, чтобы найти массу 40 мл воды. Какова плотность этого объема воды?
    Масса 40 мл воды 40 грамм.Поскольку D = m / v и mL = cm 3 , плотность воды составляет 1 г / см 3 .
    Выберите объем от 1 до 100 мл. Используйте свой график, чтобы найти массу. Какова плотность этого объема воды?
    Вне зависимости от того, весят ли учащиеся 100, 50, 25 мл или любое другое количество, плотность воды всегда будет 1 г / см. 3 .

    Скажите студентам, что плотность — это характерное свойство вещества. Это означает, что плотность вещества одинакова независимо от размера образца.

    Задайте вопрос студентам:

    Является ли плотность характерным свойством воды? Откуда вы знаете?
    Плотность — это характерное свойство воды, потому что плотность любого образца воды (при той же температуре) всегда одинакова. Плотность 1 г / см 3 .
  6. Объясните, почему плотность воды любого размера всегда одинакова.

    Спроецируйте изображение Плотность воды.

    Все молекулы воды имеют одинаковую массу и размер. Молекулы воды также расположены довольно близко друг к другу. Они упакованы одинаково во всей пробе воды. Итак, если объем воды имеет определенную массу, удвоенный объем будет иметь удвоенную массу, троекратный объем будет иметь трехкратную массу и т. Д. Независимо от того, какой размер пробы воды вы измеряете, соотношение между массой и объемом всегда будет таким же. Поскольку D = m / v, плотность одинакова для любого количества воды.

    Спроектируйте анимацию «Жидкая вода».

    Молекулы воды всегда в движении. Но в среднем они все упакованы одинаково. Следовательно, соотношение между массой и объемом одинаково, а плотность одинакова. Это верно независимо от размера выборки или от того, где вы ее выбрали.

  7. Попросите учащихся подумать, совпадает ли плотность большого куска твердого вещества с плотностью меньшего куска.

    Дайте учащимся время для расчета плотности каждого из трех образцов, нарисованных на их листе с заданиями, и ответьте на соответствующие вопросы.

    Задайте вопрос студентам:

    Плотность жидкости одинакова независимо от размера образца. Может ли это быть верно и для твердых тел? Чтобы выяснить это, вычислите плотность каждого из трех образцов.
    Да. Плотность твердого вещества одинакова независимо от размера образца.
    Образец А имеет массу 200 г. Какова плотность образца А?
    • D = м / об
    • D = 200 г / 100 см 3
    • D = 2 г / см 3
    Если разрезать образец A пополам и посмотреть только на одну половину, получится образец B. Какова плотность образца B?
    Если учащиеся не знают, какова масса, скажите им, что это половина массы образца А.Поскольку образец A был 200 г, образец B составляет половину объема и, следовательно, половину массы (100 г).
    • D = м / об
    • D = 100 г / 50 см 3
    • D = 2 г / см 3
    Если разрезать образец B пополам, вы получите образец C. Какова плотность образца C?
    • D = м / об
    • D = 50 г / 25 см 3
    • D = 2 г / см 3

Что такое плотность? | Глава 3: Плотность

  • Проведите демонстрацию, чтобы показать, что кубы одинакового объема, но сделанные из разных металлов, имеют разную массу.

    Вопрос для расследования

    Имеют ли кубики одинакового размера и формы одинаковую массу?

    Материалы для демонстрации

    • Куб медный и алюминиевый куб такого же объема
    • Остаток

    Процедура

    Поместите медный и алюминиевый куб по разные стороны от простых весов.

    Ожидаемые результаты

    Медный куб будет иметь большую массу, чем алюминиевый.

  • Обсудите, почему медный куб имеет большую массу, чем алюминиевый.

    Сообщите учащимся, что оба кубика абсолютно одинакового размера, и оба твердые, без пустот. Объясните, что алюминиевый куб состоит только из атомов алюминия, а медный куб состоит только из атомов меди.

    Задайте вопрос студентам:

    Как могут два объекта одного размера и формы иметь разную массу?
    Помогите студентам понять, что разница в массе должна иметь какое-то отношение к атомам в каждом кубе.Есть три возможных объяснения наличия атомов меди и алюминия в кубах, которые могут объяснить разницу в массе.
    • Атомы меди могут иметь большую массу, чем атомы алюминия.
    • Атомы меди могут быть меньше, поэтому в том же объеме помещается больше.
    • Атомы меди и алюминия могут быть расположены по-разному, поэтому в куб одного размера помещается больше атомов меди.

    Объясните, что любое из этих объяснений само по себе или два или три вместе могут быть причиной того, почему медный куб имеет большую массу.

    Раздайте каждому ученику лист с заданиями.

    Учащиеся запишут свои наблюдения и ответят на вопросы о деятельности в листе действий. «Объясни это с помощью атомов и молекул» и «Возьми это». Дальнейшие разделы рабочего листа будут заполнены либо в классе, либо в группах, либо индивидуально, в зависимости от ваших инструкций. Посмотрите на версию листа с заданиями для учителя, чтобы найти вопросы и ответы.

  • Спроецируйте иллюстрацию и используйте изображения атомов меди и алюминия, чтобы представить концепцию плотности.

    Попросите учащихся обратиться к иллюстрации кубиков меди и алюминия и их атомов на рабочем листе.

    Покажите учащимся изображение Атомы алюминия и меди

    Укажите, что атомы меди немного меньше атомов алюминия. Этот меньший размер означает, что больше атомов меди может поместиться в том же пространстве. Итак, медный куб содержит больше атомов, чем алюминиевый. Хотя они меньше, отдельные атомы меди на самом деле имеют большую массу, чем отдельные атомы алюминия.Комбинация большего количества атомов, каждый из которых имеет большую массу, заставляет медный куб весить больше, чем алюминиевый куб того же размера и формы.

    Объясните учащимся: представление о том, насколько что-то тяжелое по сравнению с объемом занимаемого пространства, называется плотностью. Плотность объекта — это масса объекта по сравнению с его объемом. Уравнение плотности: Плотность = масса / объем или D = м / об. Каждое вещество имеет свою характеристическую плотность из-за размера, массы и расположения его атомов или молекул.

  • Покажите анимацию и продемонстрируйте, как измерить объем и массу куба.

    Объясните учащимся, что объем — это мера пространства, которое занимает объект. Это всегда в трех измерениях. Чтобы найти объем такого объекта, как куб или ящик, вы измеряете длину, ширину и высоту, а затем умножаете их (V = l × w × h). Если измерять в сантиметрах, ответ будет в кубических сантиметрах (см 3 ).

    Примечание. Студенты часто путают объем и площадь. Проверьте их понимание, чтобы убедиться, что они понимают разницу. Убедитесь, что они понимают, что площадь измеряется в двух измерениях (длина × ширина) с ответом в см 2 . Площадь — это мера площади поверхности. Но объем измеряется в трех измерениях (длина × ширина × высота) с ответом в см 3 . Объем — это мера всего объекта, включая поверхность и все пространство, которое занимает объект.

    Показать анимационный куб.

    Во время воспроизведения анимации вы можете продемонстрировать процесс измерения с помощью куба и линейки. Попросите учащихся измерить вместе с вами, чтобы подтвердить объем кубиков.

    Объем
    Кубики по 2,5 см с каждой стороны. Покажите учащимся, что для вычисления объема вы умножаете длину (2,5 см) на ширину (2,5 см) на высоту (2,5 см), чтобы получить 15,625 см 3 .Округление этого числа до 15,6 см 3 достаточно точно и упростит расчет плотности. Запишите объем куба в кубических сантиметрах ( 3 см).
    Масса
    Продемонстрируйте, как использовать весы, которые студенты будут использовать для измерения массы куба. Запишите массу куба в граммах (г).
    Плотность
    Покажите студентам, как рассчитать плотность, разделив массу на объем.Обратите внимание, что ответ будет в граммах на кубический сантиметр (г / см 3 ).
  • Попросите учащихся вычислить плотность восьми различных кубиков и использовать характерное свойство плотности, чтобы правильно их идентифицировать.

    Студенческим группам не нужно будет измерять объем кубиков. Объем каждого куба одинаковый, 15,6 см 3 , и указан в их таблице на листе действий.Им нужно будет измерить массу каждого из восьми различных кубиков и вычислить их плотность. Учащиеся будут использовать свои значения плотности для идентификации каждого куба.

    Примечание. Рассчитанные учащимися плотности могут не совпадать с плотностями, указанными в этой таблице. Однако их расчеты будут достаточно близкими, чтобы они смогли идентифицировать большинство кубиков.

    Вопрос для расследования

    Можете ли вы определить восемь кубиков из разных материалов по плотности?

    Материалы по классу

    • Набор из восьми кубиков равного объема
    • Калькулятор

    Подготовка учителей

    Используйте кусок малярной ленты и перманентный маркер, чтобы отметить восемь кубиков буквами A – H.

    Материалы для каждой группы

    • Кубики, отмеченные A – H, которыми вы поделитесь с другими группами
    • Весы с граммом
    • Калькулятор

    Процедура

    1. Объем каждого куба указан в таблице. Это 15,6 см 3 .
    2. Найдите массу каждого куба в граммах с помощью весов. Запишите эту массу в таблицу.
    3. Обменивайтесь кубиками с другими группами, пока не измерите массу всех восьми кубиков.
    4. Рассчитайте плотность по формуле D = m / v и запишите ее в таблицу.
      Таблица 1. Объем, масса и плотность для неизвестных A – H
      Образец Объем (см 3 ) Масса (г) Плотность (г / см 3 ) Материал
      A 15.6
      B 15,6
      С 15,6
      D 15,6
      E 15.6
      Ф 15,6
      G 15,6
      H 15,6
      Таблица 2.Примерные плотности для различных материалов.
      Материал Приблизительная плотность (г / см 3 )
      Алюминий 2,9
      Латунь 8,8
      Медь 9,3
      Сталь 8,2
      ПВХ 1.3
      Нейлон 1,2
      Дуб 0,7–0,9
      Сосна или тополь 0,4–0,6
    5. Сравните найденное вами значение плотности с данным значением в таблице ниже, чтобы определить, какой куб сделан из какого материала. Напишите название материала в таблице для кубиков A – H.

    Ожидаемые результаты: Значения Стьюдента для плотности для каждого куба не будут точными, но будут достаточно близкими, чтобы они могли идентифицировать каждый из кубов. Вы можете заметить, что приблизительные значения плотности, указанные для каждого куба в этом уроке, немного отличаются от значений, указанных в наборе кубов. Большая часть этой разницы, вероятно, связана со значением объема каждого куба. Поскольку вероятно, что это кубики диаметром 1 дюйм, каждая сторона должна быть 2,54 см. Мы округлили до 2.5 см, потому что ученикам будет легче сделать это измерение.

  • Обсудите, как масса, размер и расположение атомов и молекул влияют на плотность металла, пластика и дерева

    Объясните студентам, что каждое вещество имеет свою плотность из-за атомов и молекул, из которых оно состоит. Каждый кубик из металла, пластика и дерева, который учащиеся измерили, имеет свою уникальную плотность. В общем, плотность металла, пластика и дерева можно объяснить, посмотрев на размер и массу атомов, а также на то, как они расположены.

    Металл
    Спроецировать изображение Металл
    Наиболее распространенные металлы, такие как алюминий, медь и железо, более плотны, чем пластик или дерево. Атомы, из которых состоят металлы, обычно тяжелее, чем атомы в пластике и дереве, и они расположены ближе друг к другу. Разница в плотности между разными металлами обычно связана с размером и массой атомов, но расположение атомов в большинстве металлов в основном одинаковое.
    Пластик
    Проецировать изображение Пластик
    Большинство пластмасс менее плотны, чем металл, но могут иметь такую ​​же плотность, как древесина.Пластмассы состоят из отдельных молекул, связанных вместе в длинные цепи, называемые полимерами. Эти полимерные цепи скомпонованы и упакованы вместе, чтобы образовать пластик. Один обычный пластик, полиэтилен, состоит из множества отдельных молекул, называемых этиленом, которые соединяются вместе, образуя длинные полимерные цепи. Как и большинство пластиков, полимеры в полиэтилене состоят из атомов углерода и водорода.
    Атомы углерода и водорода очень легкие, что способствует их относительно низкой плотности.Пластмассы могут иметь разную плотность, потому что к углеродно-водородным цепям могут быть присоединены разные атомы. Плотность различных пластиков также зависит от плотности упаковки этих полимерных цепей.
    Дерево
    Спроецировать изображение Wood
    Древесина состоит в основном из атомов углерода, водорода и кислорода, связанных вместе в молекулу, называемую глюкозой. Эти молекулы глюкозы связаны вместе, образуя длинные цепи, называемые целлюлозой.Многие молекулы целлюлозы, сложенные вместе, придают древесине ее структуру и плотность.

    В целом, древесина и пластик имеют одинаковую плотность, потому что они состоят из одинаковых атомов, расположенных в длинных цепочках. Разница в плотности в основном основана на расположении и упаковке полимерных цепей. Кроме того, поскольку древесина происходит от живого существа, на ее плотность влияет структура растительных клеток и других веществ, из которых состоит древесина.

    Задайте вопрос студентам:

    Размер, масса и расположение атомов влияют на плотность вещества.

    Как эти факторы могут работать вместе, чтобы обеспечить высокую плотность вещества?
    Вещество с более мелкими и более массивными атомами, которые расположены близко друг к другу, будет иметь более высокую плотность.
    Как эти факторы могут работать вместе, чтобы вещество могло иметь низкую плотность?
    Вещество с более крупными и легкими атомами, которые расположены дальше друг от друга, будет иметь меньшую плотность.
  • Попросите учащихся объяснить на молекулярном уровне, почему два блока из разных материалов, имеющих одинаковую массу, могут иметь разную плотность.

    Напомните учащимся, что они смотрели на кубики одинакового объема, но разной массы. Обратите внимание на то, что в их листе действий есть рисунки двух блоков (Образец A и Образец B), состоящих из разных веществ, которые имеют одинаковую массу, но разные объемы.

    Задайте вопрос студентам:

    Какова плотность образца A?
    • Объем = 5 × 5 × 4 = 100 см 3
    • Масса = 200 г
    • Плотность = 200 г / 100 см 3 = 2 г / см 3
    Какова плотность образца B?
    • Объем = 5 × 5 × 2 = 50 см 3
    • Масса = 200 г
    • Плотность = 200 г / 50 см 3 = 4 г / см 3

    Приведите два возможных объяснения того, почему один образец более плотный, чем другой.

    Подсказка: размер, масса и расположение молекул влияют на плотность вещества. Существует несколько возможных ответов на вопрос, почему образец B более плотный, чем образец A.

    • Атомы образца B могут иметь большую массу, чем атомы образца A.
    • Атомы образца B могут быть меньше атомов образца A, поэтому в один и тот же объем помещается больше атомов.
    • Атомы образца B могут быть расположены по-другому, поэтому в куб одного размера помещается больше атомов образца B, чем атомов образца A.

    Любое из этих объяснений само по себе или любая их комбинация может быть причиной того, почему образец B более плотный, чем образец A.

  • Объем и плотность | Введение в химию

    Цель обучения
    • Опишите взаимосвязь между плотностью и объемом

    Ключевые точки
      • Объем вещества зависит от количества вещества, присутствующего при определенной температуре и давлении.
      • Объем вещества можно измерить в мерной посуде, такой как мерная колба и мерный цилиндр.
      • Плотность указывает, сколько вещества занимает определенный объем при определенной температуре и давлении. Плотность вещества может использоваться для определения вещества.
      • Вода необычна, потому что когда вода замерзает, ее твердая форма (лед) менее плотная, чем жидкая вода, и поэтому плавает поверх жидкой воды.

    Условия
    • Плотность — мера количества вещества, содержащегося в данном объеме.
    • объем: Единица трехмерной меры пространства, которая включает длину, ширину и высоту. Он измеряется в кубических сантиметрах в метрических единицах.

    Объем и плотность

    Свойства материала можно описать разными способами. Любое количество любого вещества будет иметь объем. Если у вас есть две емкости с водой разного размера, каждая из них вмещает разное количество или объем воды. Единица измерения объема — это единица, производная от единицы длины в системе СИ, и не является основным измерением в системе СИ.

    Если две пробы воды имеют разные объемы, они все равно имеют общее измерение: плотность. Плотность — это еще одно измерение, производное от основных единиц СИ. Плотность материала определяется как его масса на единицу объема. В этом примере каждый объем воды отличается и, следовательно, имеет определенную и уникальную массу. Масса воды выражается в граммах (г) или килограммах (кг), а объем измеряется в литрах (л), кубических сантиметрах (см 3 ) или миллилитрах (мл). Плотность рассчитывается путем деления массы на объем, поэтому плотность измеряется в единицах массы / объема, часто г / мл.Если обе пробы воды имеют одинаковую температуру, их плотности должны быть одинаковыми, независимо от объема пробы.

    Измерительные инструменты

    Мерная чашка Мерная чашка — это обычная домашняя утварь, используемая для измерения объемов жидкостей.

    Если вы когда-либо готовили на кухне, вы, вероятно, видели какую-то мерную чашку, которая позволяет пользователю измерять объемы жидкости с разумной точностью. Мерная чашка показывает объем жидкости в стандартных единицах СИ — литрах и миллилитрах.Большинство американских мерных стаканчиков также измеряют жидкость в более старой системе, состоящей из стаканов и унций.

    Объемная посуда

    Ученые, работающие в лаборатории, должны быть знакомы с типичной лабораторной посудой, которую часто называют мерной стеклянной посудой. Это могут быть химические стаканы, мерная колба, колба Эрленмейера и градуированный цилиндр. Каждый из этих контейнеров используется в лабораторных условиях для измерения объемов жидкости в различных целях.

    Лабораторная мерная посуда Стеклянная посуда, такая как эти мензурки, обычно используется в лабораторных условиях для удобного измерения и разделения различных объемов жидкостей.

    Плотность воды

    Различные вещества имеют разную плотность, поэтому плотность часто используется как метод идентификации материала. Сравнение плотностей двух материалов также может предсказать, как вещества будут взаимодействовать. Вода используется в качестве общего стандарта для веществ, и ее плотность составляет 1000 кг / м 3 при стандартных температуре и давлении (называемых STP).

    Использование воды в качестве сравнения плотности

    Когда объект помещается в воду, его относительная плотность определяет, плавает он или тонет.Если объект имеет меньшую плотность, чем вода, он всплывет на поверхность воды. Объект с большей плотностью утонет. Например, пробка имеет плотность 240 кг / м 3 , поэтому она будет плавать. Плотность воздуха составляет примерно 1,2 кг / м. 3 , поэтому он сразу поднимается к верху водяного столба. Металлы натрий (970 кг / м 3 ) и калий (860 кг / м 3 ) будут плавать на воде, а свинец (11340 кг / м 3 ) тонуть.

    Плотность: история Архимеда и золотой короны Корона сделана из чистого золота? Древнегреческий король должен знать, обманул ли его ювелир.Он вызывает Архимеда, который решает использовать плотность для определения металла. Но как он может определить объем короны?

    Жидкости имеют тенденцию образовывать слои при добавлении в воду. Глицерин сахарного спирта (1261 кг / м 3 ) погрузится в воду и образует отдельный слой, пока он не будет тщательно перемешан (глицерин растворим в воде). Растительное масло (прибл. 900 кг / м 3 ) будет плавать в воде и, независимо от того, насколько сильно перемешано, всегда будет возвращаться в виде слоя на поверхность воды (масло не растворяется в воде).

    Переменная плотность воды

    Вода — сложная и уникальная молекула. Даже при постоянном давлении плотность воды будет меняться в зависимости от температуры. Напомним, что тремя основными формами материи являются твердое тело, жидкость и газ (пока не будем рассматривать плазму). Как показывает практика, почти все материалы в твердой или кристаллической форме более плотны, чем в жидкой форме; поместите твердую форму практически любого материала на поверхность его жидкой формы, и она утонет.С другой стороны, вода делает нечто особенное: лед (твердая форма воды) плавает на жидкой воде.

    Внимательно посмотрите на соотношение между температурой воды и ее плотностью. Начиная с 100 ° C, плотность воды неуклонно увеличивается до 4 ° C. В этот момент тенденция плотности меняется на противоположную. При 0 ° C вода замерзает до льда и плавает.

    Плотность воды при постоянном давлении В этой таблице перечислены плотности воды при различных температурах и постоянном давлении.

    Последствия этого простого факта огромны: когда озеро замерзает, ледяная корка на поверхности изолирует жидкость внизу от замерзания, в то же время позволяя более холодной воде (с температурой около 4 ° C и высокой плотность) опуститься на дно. Если бы лед не плавал, он бы опустился на дно, позволяя образоваться и утонуть большему количеству льда, пока озеро не замерзнет! Аквалангисты и пловцы часто сталкиваются с этими градиентами температуры воды, и они могут даже столкнуться со слоем воды на самом дне озера с температурой примерно 4 ° C.Это примерно так же холодно, как и на дне озера; как только вода становится холоднее, жидкая вода становится менее плотной и поднимается вверх.

    Слои воды в зимнем озере В зимние месяцы с сезонным климатом самая теплая вода в большинстве озер и рек составляет всего 4 ° C. Эта вода с температурой 4 ° C имеет самую высокую плотность и опускается на дно озера. По мере того, как вода становится холоднее (<4 ° C), она становится менее плотной и поднимается, образуя лед на поверхности озера. В результате в зимние месяцы в озерах и реках всегда присутствует жидкая вода.Это уникальное свойство воды позволяет животным и растениям выживать под замерзшим озером или зимой, гарантируя, что всю пресноводную жизнь не вымирают каждую зиму. Показать источники

    Boundless проверяет и курирует высококачественный контент с открытой лицензией из Интернета. Этот конкретный ресурс использовал следующие источники:

    2.4: Плотность и ее применение

    Плотность объекта — одно из его наиболее важных и легко измеряемых физических свойств.Плотности широко используются для идентификации чистых веществ, а также для характеристики и оценки состава многих видов смесей. Цель этого урока — показать, как определяются, измеряются и используются плотности, и убедиться, что вы понимаете тесно связанные концепции плавучести и удельного веса, а также роли, которые они играют в нашей жизни и окружающей среде.

    Что такое плотность?

    Большинство из нас давно поняли, что «масло легче воды» или что железо «тяжелее» сахара.Но делая такие заявления, мы неявно сравниваем равных объемов этих веществ: в конце концов, мы знаем, что чашка сахара будет весить больше, чем простой стальной гвоздь. Масса и объем являются мерой количества вещества, и как таковые определяются как экстенсивных свойств вещества. Соотношение двух экстенсивных свойств всегда является интенсивным свойством , которое характеризует конкретный вид материи, независимо от его размера или массы.Именно это соотношение (масса ÷ объем) и рассматривается в этом модуле.

    Эти графики показывают, как массы трех жидкостей меняются в зависимости от их объемов. Обратите внимание, что

    • все графики имеют одинаковое начало (0,0): если масса равна нулю, то и объем;
    • все графики прямые, что означает прямую пропорциональность.

    Единственное отличие этих участков — их уклоны. Обозначая массу и объем как \ (m \) и \ (V \) соответственно, мы можем записать уравнение каждой прямой как \ (m = \ rho V \), где наклон \ (\ rho \) (греч. case rho ) — константа пропорциональности, которая связывает массу с объемом.Эта величина \ (\ rho \) известна как плотность , которая обычно определяется как масса на единицу объема:

    \ [\ rho = \ dfrac {m} {V}. \]

    Единицы измерения объема миллилитр, (мл) и кубический сантиметр, (см, 3 ) идентичны и обычно используются как взаимозаменяемые.

    Общее значение плотности — это количество чего-либо в единице объема. То, что мы условно называем «плотностью», более точно известно как «плотность массы».

    Плотность может быть выражена в любой комбинации единиц массы и объема; наиболее часто встречающимися единицами измерения являются граммы на мл (г / мл –1 , г / см –3 ) или килограммы на литр.

    1 кг м –3 = 10 –3 г л –1 = 62,4 фунт-фут –3

    Плотность обычных веществ

    Диапазон плотностей, встречающихся в мире, охватывает удивительно широкий диапазон, от практически нуля в космическом пространстве до невообразимо огромных значений, обнаруживаемых в звездных телах.Эти очень высокие плотности представляют собой конечные пределы того, сколько массы может быть упаковано в данный объем. Следующая таблица даст вам некоторое представление о значениях плотности, встречающихся в природе в целом (вверху), в обычных твердых телах (в центре), а также в газах и жидкостях (внизу). Обратите внимание, что для изображения достаточно широкого диапазона значений в ограниченном пространстве, шкала плотности логарифмическая ; таким образом, ноль на этих шкалах соответствует плотности воды (10 0 = 1 г см –3 ).Плотность, указанная для обычных веществ (включая газы), в основном соответствует температуре около 20 ° C.

      Твердые тела, жидкости и газы

      Как правило, газы имеют самую низкую плотность, но эти плотности сильно зависят от давления и температуры, которые всегда необходимо указывать. В той степени, в которой газ демонстрирует идеальное поведение (низкое давление, высокая температура), плотность газа прямо пропорциональна массам составляющих его атомов и, следовательно, его молекулярной массе.Измерение плотности газа — это простой экспериментальный способ определения его молекулярной массы.

      Жидкости имеют промежуточный диапазон плотностей. Ртуть, будучи жидким металлом, является чем-то особенным. Плотность жидкости в значительной степени не зависит от давления, но в некоторой степени чувствительна к температуре.

      Диапазон плотности твердых тел достаточно широк. Металлы, атомы которых упакованы вместе довольно компактно, имеют самую высокую плотность, хотя у лития, самого высокого металлического элемента, довольно низкая.Композитные материалы, такие как дерево и пенополиуретан высокой плотности, содержат пустоты, которые уменьшают среднюю плотность.

      Как температура влияет на плотность

      Все вещества имеют тенденцию расширяться при нагревании, в результате чего одна и та же масса занимает больший объем и, таким образом, снижается плотность. Для большинства твердых тел это расширение относительно невелико, но им нельзя пренебречь; для жидкостей он больше. Объемы газов, как вы, возможно, уже знаете, очень чувствительны к температуре, как и, конечно, их плотность.

      В чем причина теплового расширения? По мере того как молекулы приобретают тепловую энергию, они движутся более энергично. В конденсированных фазах (жидкостях и твердых телах) это движение имеет характер нерегулярного толчка или толчка, что приводит к увеличению средних расстояний между молекулами, что приводит к увеличению объема и меньшей плотности.

      Аппликации плотности

      Лавовые лампы

      Известные в более общем смысле как «лампы с плавным движением», эти устройства стали популярными в 1970-х годах и представляют собой красивую, хотя и несколько завораживающую иллюстрацию плотности и плавучести в действии, когда капли сочащейся слизи движутся вверх и вниз в постоянно меняющихся формах.Эти лампы состоят из емкости с водой, в которую помещена окрашенная органическая маслянистая жидкость, которая не смешивается с водой, образуя вторую фазу. Состав масляной фазы таков, что ее плотность немного больше, чем у воды при комнатной температуре, поэтому она обычно находится на дне контейнера. Когда лампа включена, источник тепла (обычно лампа накаливания), скрытый в основании емкости, нагревает масляную фазу. Это снижает его плотность до значения ниже плотности воды, в результате чего капли масла поднимаются к верху емкости.Находясь теперь далеко от источника тепла, капли остывают и опускаются на дно, где повторяют цикл.

      Density — The Physics Hypertextbook

      Путаница массы и плотности. Объекты имеют массу. Материалы имеют плотность.

      Плотность — это отношение массы материала к объему.

      Плотность выбранных материалов (~ 20 ° C, 1 атм)
      материал плотность
      (кг / м 3 )
      материал плотность
      (кг / м 3 )
      ацетон 790 керосин 810
      кислота уксусная (CH 3 COOH) 1 050 90 449 сало 919
      кислота соляная (HCl) ???? свинец 11,350
      кислота серная (H 2 SO 4 ) 1,390 литий 534
      воздух, 100 К 3.556 дейтерид лития 6 820
      воздух, 200 К 1,746 легкие 400
      воздух, 293 К 1,207 майонез традиционный 910
      воздух, 300 К 1,161 майонез светлый 1 000 90 449
      воздух, 500 К 0.696 метан, газ, +25 ° C 0,656
      воздух, 1000 К 0,340 метан, жидкий, −90 ° C 162
      спирт этиловый (зерновой) 789,2 молоко, коровье, жирные сливки 994
      спирт изопропиловый (для растирания) 785,4 молоко коровье, легкие сливки 1 012 90 449
      спирт метиловый (дерево) 791.3 молоко коровье, цельное 1 030 90 449
      аммиак 771 молоко коровье обезжиренное 1 033 90 449
      алюминий 2,700 ртуть 13 594
      аргон, газ, ~ 300 К 1.449 глутамат натрия 1,620
      аргон, жидкость, 87 К 1,430 никель 8 900 90 449
      пиво, pilsner, 4 ° C 1 008 азот (N 2 ), газ, ~ 300 К 1.145
      бензол 870 азот (N 2 ), жидкий, 74 К 808
      кровь 1 035 90 449 масло растительное кокосовое 924
      телесный жир 918 масло растительное кукурузное 922
      кость 1 900 масло растительное, оливковое 918
      бутан 551 масло растительное пальмовое 915
      сливочное масло 911 масло растительное, арахисовое 914
      углерод 2,250 масло растительное соевое 927
      карбон, алмаз 3,539 осмий 22 500
      диоксид углерода, газ, +25 ° C 1.799 кислород (O 2 ), газ, ~ 300 К 1,308
      диоксид углерода твердый, −78 ° C 1,562 кислород (O 2 ), жидкость, 87 К 1,155
      медь 8,960 перхлорэтилен 1,600
      кукурузный крахмал, сыпучий 540 платина 21,450
      кукурузный крахмал, плотно упакованный 630 плутоний, α 19 860
      кукурузный сироп 1,380 соль (хлорид натрия) 2165
      дизельное топливо 800 кремний 2330
      формальдегид 1,130 диоксид кремния (кварц) 2,600
      фреон 12 жидкий 1,311 силикон 993
      фреон 12 пар 36.83 серебро 10 490
      бензин 803 скин 1 050 90 449
      глицерин 1,260 бикарбонат натрия 2,200
      золото 19 300 90 449 сахар, сахароза 1,550
      зерно, ячмень 620 титан 4500
      зерно кукуруза лущеная 720 вольфрам 19 300 90 449
      зерно, кукуруза, початок 900 карбид вольфрама (WC) 15,630
      зерно, лен 770 уран 19 050
      зерно, просо 640 вода, жидкость, 100 ° C 958.40
      зерно, овес 410 вода, жидкость, 50 ° C 988,03
      зерно, рис грубое 580 вода, жидкость, 30 ° C 995,65
      зерно, рис, лущеный 750 вода, жидкость, 20 ° C 998,21
      зерно рожь 720 вода, жидкость, 10 ° C 999.70
      зерно пшеница 770 вода, жидкость, 3,984 ° C 999.972
      гелий, газ, ~ 300 К 0,164 вода, жидкость, 0 ° C 999,84
      гелий, жидкий, 4 К 147 вода, лед, 0 ° C 916
      водород (H 2 ), газ, 300 К 0.

      Добавить комментарий

      Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

      © 2019 Шоу группа Килиманджаро. Все права защищены