கிலோ மீ3 இல் ஹீலியம் அடர்த்தி. தங்கத்தின் அடர்த்தி என்ன? உண்மையான மஞ்சள் உலோகத்தை போலியிலிருந்து வேறுபடுத்துவது எப்படி

இன்று, பல்வேறு பண்புகளுடன் உலோகங்கள் மற்றும் அவற்றின் கலவைகளைப் பயன்படுத்தும் பல சிக்கலான கட்டமைப்புகள் மற்றும் சாதனங்கள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன. ஒரு குறிப்பிட்ட கட்டமைப்பில் மிகவும் பொருத்தமான கலவையைப் பயன்படுத்த, வடிவமைப்பாளர்கள் வலிமை, திரவத்தன்மை, நெகிழ்ச்சி போன்றவற்றின் தேவைகளுக்கும், தேவையான வெப்பநிலை வரம்பில் இந்த பண்புகளின் நிலைத்தன்மைக்கும் ஏற்ப அதைத் தேர்ந்தெடுக்கிறார்கள். அடுத்து, அதிலிருந்து தயாரிப்புகளின் உற்பத்திக்குத் தேவையான உலோகத்தின் தேவையான அளவு கணக்கிடப்படுகிறது. இதை செய்ய, நீங்கள் அதன் குறிப்பிட்ட ஈர்ப்பு அடிப்படையில் ஒரு கணக்கீடு செய்ய வேண்டும். இந்த மதிப்பு நிலையானது - இது உலோகங்கள் மற்றும் உலோகக் கலவைகளின் முக்கிய பண்புகளில் ஒன்றாகும், நடைமுறையில் அடர்த்தியுடன் ஒத்துப்போகிறது. கணக்கிடுவது எளிது: திட உலோகத்தின் எடையை (P) அதன் தொகுதி (V) மூலம் வகுக்க வேண்டும். இதன் விளைவாக வரும் மதிப்பு γ எனக் குறிக்கப்படுகிறது, மேலும் இது ஒரு கன மீட்டருக்கு நியூட்டனில் அளவிடப்படுகிறது.

குறிப்பிட்ட ஈர்ப்பு சூத்திரம்:

ஈர்ப்பு முடுக்கத்தால் எடை வெகுஜனமாக பெருக்கப்படுகிறது என்ற உண்மையின் அடிப்படையில், பின்வருவனவற்றைப் பெறுகிறோம்:

இப்போது குறிப்பிட்ட புவியீர்ப்பு அளவீட்டு அலகுகள் பற்றி. ஒரு கன மீட்டருக்கு மேலே உள்ள நியூட்டன்கள் SI அமைப்பில் உள்ளன. GHS மெட்ரிக் அமைப்பு பயன்படுத்தப்பட்டால், இந்த மதிப்பு ஒரு கன சென்டிமீட்டருக்கு டைன்களில் அளவிடப்படுகிறது. MKSS அமைப்பில் குறிப்பிட்ட ஈர்ப்பு விசையைக் குறிக்க, பின்வரும் அலகு பயன்படுத்தப்படுகிறது: ஒரு கன மீட்டருக்கு கிலோகிராம்-விசை. சில நேரங்களில் ஒரு கன சென்டிமீட்டருக்கு கிராம்-ஃபோர்ஸைப் பயன்படுத்துவது ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்கது - இந்த அலகு அனைத்து மெட்ரிக் அமைப்புகளுக்கு வெளியே உள்ளது. அடிப்படை உறவுகள் பின்வருமாறு:

1 டைன்/செமீ3 = 1.02 கிலோ/மீ3 = 10 என்/மீ3.

அதிக குறிப்பிட்ட ஈர்ப்பு மதிப்பு, கனமான உலோகம். ஒளி அலுமினியத்திற்கு இந்த மதிப்பு மிகவும் சிறியது - SI அலகுகளில் இது 2.69808 g/cm3 க்கு சமம் (உதாரணமாக, எஃகுக்கு இது 7.9 g/cm3 க்கு சமம்). அலுமினியம், அத்துடன் அதன் உலோகக்கலவைகள், இன்று அதிக தேவை உள்ளது, அதன் உற்பத்தி தொடர்ந்து வளர்ந்து வருகிறது. எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, தொழில்துறைக்குத் தேவையான சில உலோகங்களில் இதுவும் ஒன்றாகும், இது பூமியின் மேலோட்டத்தில் உள்ளது. அலுமினியத்தின் குறிப்பிட்ட ஈர்ப்பு விசையை அறிந்து, அதிலிருந்து தயாரிக்கப்படும் எந்தவொரு பொருளையும் நீங்கள் கணக்கிடலாம். இதற்காக, ஒரு வசதியான உலோக கால்குலேட்டர் உள்ளது, அல்லது கீழே உள்ள அட்டவணையில் இருந்து விரும்பிய அலுமினிய கலவையின் குறிப்பிட்ட ஈர்ப்பு விசையை எடுத்து கைமுறையாக கணக்கீடு செய்யலாம்.

இருப்பினும், இது உருட்டப்பட்ட பொருட்களின் தத்துவார்த்த எடை என்பதை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வது முக்கியம், ஏனெனில் கலவையில் சேர்க்கைகளின் உள்ளடக்கம் கண்டிப்பாக வரையறுக்கப்படவில்லை மற்றும் சிறிய வரம்புகளுக்குள் ஏற்ற இறக்கமாக இருக்கலாம், பின்னர் அதே நீளத்தின் உருட்டப்பட்ட பொருட்களின் எடை, ஆனால் வெவ்வேறு உற்பத்தியாளர்கள் அல்லது தொகுதிகள் வேறுபடலாம், நிச்சயமாக இந்த வேறுபாடு சிறியது, ஆனால் அது உள்ளது.

சில கணக்கீட்டு எடுத்துக்காட்டுகள் இங்கே:

எடுத்துக்காட்டு 1. 4 மிமீ விட்டம் மற்றும் 2100 மீட்டர் நீளம் கொண்ட A97 அலுமினிய கம்பியின் எடையைக் கணக்கிடுங்கள்.

S=πR 2 வட்டத்தின் குறுக்குவெட்டுப் பகுதியைத் தீர்மானிப்போம், அதாவது S=3.1415 2 2 =12.56 செமீ 2

கிரேடு A97 இன் குறிப்பிட்ட ஈர்ப்பு = 2.71 g/cm 3 என்பதை அறிந்து உருட்டப்பட்ட பொருட்களின் எடையை தீர்மானிப்போம்.

M=12.56·2.71·2100=71478.96 கிராம் = 71.47 கிலோ

மொத்தம்கம்பி எடை 71.47 கிலோ

எடுத்துக்காட்டு 2. 60 மிமீ விட்டம் மற்றும் 150 செமீ நீளம் கொண்ட AL8 அலுமினியத்தால் செய்யப்பட்ட வட்டத்தின் எடையை 24 துண்டுகளாக கணக்கிடவும்.

S=πR 2 வட்டத்தின் குறுக்குவெட்டுப் பகுதியைத் தீர்மானிப்போம் அதாவது S=3.1415 3 2 =28.26 செமீ 2

AL8 தரத்தின் குறிப்பிட்ட ஈர்ப்பு = 2.55 g/cm 3 என்பதை அறிந்து உருட்டப்பட்ட பொருளின் எடையை நிர்ணயம் செய்வோம்.

அதே அளவு இரும்பு மற்றும் அலுமினிய உருளைகளை செதில்களில் வைப்போம் (படம் 122). செதில்களின் சமநிலை சீர்குலைந்துள்ளது. ஏன்?

அரிசி. 122

ஆய்வக வேலையில், எடையின் எடையை உங்கள் உடல் எடையுடன் ஒப்பிட்டு உடல் எடையை அளந்தீர்கள். செதில்கள் சமநிலையில் இருக்கும்போது, ​​​​இந்த வெகுஜனங்கள் சமமாக இருந்தன. சமச்சீரற்ற தன்மை என்பது உடல்களின் நிறை ஒரே மாதிரியாக இல்லை. இரும்பு உருளையின் நிறை அலுமினிய சிலிண்டரின் நிறை அதிகமாக உள்ளது. ஆனால் சிலிண்டர்களின் தொகுதிகள் சமமாக இருக்கும். இதன் பொருள் ஒரு யூனிட் அளவு (1 செமீ3 அல்லது 1 மீ3) இரும்பு அலுமினியத்தை விட அதிக நிறை கொண்டது.

ஒரு அலகு தொகுதியில் உள்ள ஒரு பொருளின் நிறை பொருளின் அடர்த்தி எனப்படும். அடர்த்தியைக் கண்டுபிடிக்க, நீங்கள் ஒரு பொருளின் வெகுஜனத்தை அதன் தொகுதி மூலம் பிரிக்க வேண்டும். அடர்த்தி கிரேக்க எழுத்தான ρ (rho) மூலம் குறிக்கப்படுகிறது. பிறகு

அடர்த்தி = நிறை/தொகுதி

ρ = m/V.

அடர்த்தியின் SI அலகு 1 கிலோ/மீ3 ஆகும். பல்வேறு பொருட்களின் அடர்த்தி சோதனை முறையில் தீர்மானிக்கப்பட்டு அட்டவணை 1 இல் வழங்கப்பட்டுள்ளது. படம் 123 V = 1 m 3 தொகுதியில் உங்களுக்குத் தெரிந்த பொருட்களின் நிறைகளைக் காட்டுகிறது.

அரிசி. 123

திடப்பொருட்கள், திரவங்கள் மற்றும் வாயுக்களின் அடர்த்தி
(சாதாரண வளிமண்டல அழுத்தத்தில்)

நீரின் அடர்த்தி ρ = 1000 கிலோ/மீ3 என்பதை எப்படி புரிந்து கொள்வது? இந்த கேள்விக்கான பதில் சூத்திரத்திலிருந்து பின்வருமாறு. ஒரு தொகுதி V = 1 m 3 இல் உள்ள நீரின் நிறை m = 1000 kg க்கு சமம்.

அடர்த்தி சூத்திரத்திலிருந்து, ஒரு பொருளின் நிறை

மீ = ρV.

சம அளவு கொண்ட இரண்டு உடல்களில், பொருளின் அதிக அடர்த்தி கொண்ட உடல் அதிக நிறை கொண்டது.

இரும்பு ρ l = 7800 kg/m 3 மற்றும் அலுமினியம் ρ al = 2700 kg/m 3 ஆகியவற்றின் அடர்த்தியை ஒப்பிடுகையில், சோதனையில் (படம் 122 ஐப் பார்க்கவும்) ஒரு இரும்பு உருளையின் நிறை வெகுஜனத்தை விட ஏன் அதிகமாக இருந்தது என்பதை நாம் புரிந்துகொள்கிறோம். அதே அளவு கொண்ட அலுமினிய உருளை.

ஒரு உடலின் கன அளவு செமீ 3 இல் அளவிடப்பட்டால், உடல் எடையை தீர்மானிக்க, g/cm 3 இல் வெளிப்படுத்தப்படும் அடர்த்தி மதிப்பான ρ ஐப் பயன்படுத்துவது வசதியானது.

பொருள் அடர்த்தி சூத்திரம் ρ = m/V ஒரே மாதிரியான உடல்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதாவது ஒரு பொருளைக் கொண்ட உடல்களுக்கு. இவை காற்று துவாரங்கள் இல்லாத அல்லது பிற பொருட்களின் அசுத்தங்களைக் கொண்டிருக்காத உடல்கள். பொருளின் தூய்மை அளவிடப்பட்ட அடர்த்தியால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. உதாரணமாக, தங்கக் கட்டிக்குள் ஏதேனும் மலிவான உலோகம் சேர்க்கப்பட்டுள்ளதா?

யோசித்து பதில் சொல்லுங்கள்

1. இரும்பு உருளைக்கு பதிலாக அதே அளவுள்ள மர உருளை ஒரு கோப்பையில் வைக்கப்பட்டால், செதில்களின் சமநிலை எவ்வாறு மாறும் (படம் 122 ஐப் பார்க்கவும்)?
2. அடர்த்தி என்றால் என்ன?
3. ஒரு பொருளின் அடர்த்தி அதன் கன அளவைப் பொறுத்து உள்ளதா? மக்களிடம் இருந்து?
4. எந்த அலகுகளில் அடர்த்தி அளவிடப்படுகிறது?
5. அடர்த்தி g/cm 3 என்ற அலகிலிருந்து கிலோ/m 3 என்ற அடர்த்தி அலகுக்கு நகர்த்துவது எப்படி?

தெரிந்து கொள்ள சுவாரஸ்யம்!

ஒரு விதியாக, திட நிலையில் உள்ள ஒரு பொருள் திரவ நிலையில் இருப்பதை விட அதிக அடர்த்தி கொண்டது. இந்த விதிக்கு விதிவிலக்கு பனி மற்றும் நீர், இதில் H 2 O மூலக்கூறுகள் உள்ளன, பனியின் அடர்த்தி ρ = 900 kg/m 3, நீரின் அடர்த்தி? = 1000 கிலோ/மீ3. பனியின் அடர்த்தி நீரின் அடர்த்தியை விட குறைவாக உள்ளது, இது திரவ நிலையில் (தண்ணீர்) இருப்பதை விட பொருளின் (பனி) திட நிலையில் மூலக்கூறுகளின் குறைந்த அடர்த்தியான பொதியை (அதாவது அவற்றுக்கிடையே அதிக தூரம்) குறிக்கிறது. எதிர்காலத்தில், நீரின் பண்புகளில் நீங்கள் மற்ற மிகவும் சுவாரஸ்யமான முரண்பாடுகளை (அசாதாரணங்கள்) சந்திப்பீர்கள்.

பூமியின் சராசரி அடர்த்தி தோராயமாக 5.5 g/cm 3 ஆகும். இதுவும் அறிவியலுக்குத் தெரிந்த பிற உண்மைகளும் பூமியின் கட்டமைப்பைப் பற்றி சில முடிவுகளை எடுக்க அனுமதித்தன. பூமியின் மேலோட்டத்தின் சராசரி தடிமன் சுமார் 33 கி.மீ. பூமியின் மேலோடு முதன்மையாக மண் மற்றும் பாறைகளால் ஆனது. பூமியின் மேலோட்டத்தின் சராசரி அடர்த்தி 2.7 g/cm 3 மற்றும் பூமியின் மேலோட்டத்தின் கீழ் நேரடியாக கிடக்கும் பாறைகளின் அடர்த்தி 3.3 g/cm 3 ஆகும். ஆனால் இந்த இரண்டு மதிப்புகளும் 5.5 g/cm 3 க்கும் குறைவாக உள்ளன, அதாவது பூமியின் சராசரி அடர்த்தியை விட குறைவாக உள்ளது. பூமியின் சராசரி அடர்த்தியை விட பூமியின் ஆழத்தில் அமைந்துள்ள பொருளின் அடர்த்தி அதிகமாக உள்ளது. விஞ்ஞானிகள் பூமியின் மையத்தில் பொருளின் அடர்த்தி 11.5 g/cm 3 ஐ அடைகிறது, அதாவது, அது ஈயத்தின் அடர்த்தியை நெருங்குகிறது.

மனித உடல் திசுக்களின் சராசரி அடர்த்தி 1036 kg/m3, இரத்தத்தின் அடர்த்தி (t = 20°C இல்) 1050 kg/m3 ஆகும்.

பால்சா மரம் குறைந்த மர அடர்த்தி கொண்டது (கார்க்கை விட 2 மடங்கு குறைவு). ராஃப்ட்ஸ் மற்றும் லைஃப் பெல்ட்கள் அதிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகின்றன. கியூபாவில், எஷினோமெனா முட்கள் நிறைந்த முடி மரம் வளர்கிறது, இதன் மரமானது நீரின் அடர்த்தியை விட 25 மடங்கு குறைவான அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளது, அதாவது ρ = 0.04 g/cm 3 . பாம்பு மரம் மிக அதிக மர அடர்த்தி கொண்டது. ஒரு மரம் கல்லைப் போல தண்ணீரில் மூழ்கும்.

அதை நீங்களே வீட்டில் செய்யுங்கள்

சோப்பின் அடர்த்தியை அளவிடவும். இதைச் செய்ய, ஒரு செவ்வக வடிவ சோப்புப் பட்டையைப் பயன்படுத்தவும். நீங்கள் அளந்த அடர்த்தியை உங்கள் வகுப்பு தோழர்கள் பெற்ற மதிப்புகளுடன் ஒப்பிடுங்கள். இதன் விளைவாக வரும் அடர்த்தி மதிப்புகள் சமமாக உள்ளதா? ஏன்?

தெரிந்து கொள்ள சுவாரஸ்யம்

ஏற்கனவே புகழ்பெற்ற பண்டைய கிரேக்க விஞ்ஞானி ஆர்க்கிமிடிஸ் (படம் 124) வாழ்க்கையில், அவரைப் பற்றி புராணக்கதைகள் உருவாக்கப்பட்டன, அதற்கான காரணம் அவரது கண்டுபிடிப்புகள் அவரது சமகாலத்தவர்களை ஆச்சரியப்படுத்தியது. புராணங்களில் ஒன்று, சிராகுசன் மன்னர் இரண்டாம் ஹெரான் தனது கிரீடம் தூய தங்கத்தால் செய்யப்பட்டதா அல்லது நகைக்கடைக்காரர் அதில் கணிசமான அளவு வெள்ளியைக் கலந்தாரா என்பதை தீர்மானிக்க சிந்தனையாளரிடம் கேட்டார். நிச்சயமாக, கிரீடம் அப்படியே இருக்க வேண்டும். கிரீடத்தின் வெகுஜனத்தை தீர்மானிப்பது ஆர்க்கிமிடீஸுக்கு கடினமாக இருக்கவில்லை. கிரீடத்தின் அளவை துல்லியமாக அளவிடுவது மிகவும் கடினமாக இருந்தது, அது வார்க்கப்பட்ட உலோகத்தின் அடர்த்தியைக் கணக்கிட்டு அது தூய தங்கமா என்பதை தீர்மானிக்கிறது. அது தவறான வடிவம் என்பதுதான் சிரமம்!

அரிசி. 124

ஒரு நாள், ஆர்க்கிமிடிஸ், கிரீடம் பற்றிய எண்ணங்களில் மூழ்கி, குளித்துக் கொண்டிருந்தார், அங்கு அவருக்கு ஒரு அற்புதமான யோசனை வந்தது. கிரீடத்தின் அளவை அதன் மூலம் இடம்பெயர்ந்த நீரின் அளவை அளவிடுவதன் மூலம் தீர்மானிக்க முடியும் (ஒழுங்கற்ற வடிவ உடலின் அளவை அளவிடும் இந்த முறையை நீங்கள் நன்கு அறிந்திருக்கிறீர்கள்). கிரீடத்தின் அளவையும் அதன் நிறைவையும் தீர்மானித்த ஆர்க்கிமிடிஸ், நகைக்கடைக்காரர் கிரீடத்தை உருவாக்கிய பொருளின் அடர்த்தியைக் கணக்கிட்டார்.

புராணத்தின் படி, கிரீடத்தின் அடர்த்தி தூய தங்கத்தின் அடர்த்தியை விட குறைவாக மாறியது, மேலும் நேர்மையற்ற நகைக்கடைக்காரர் ஏமாற்றத்தில் சிக்கினார்.

பயிற்சிகள்

1. தாமிரத்தின் அடர்த்தி ρ m = 8.9 g/cm 3, மற்றும் அலுமினியத்தின் அடர்த்தி ρ al = 2700 kg/m 3 ஆகும். எந்தப் பொருள் அதிக அடர்த்தியானது மற்றும் எத்தனை மடங்கு?
2. V = 3.0 m 3 கன அளவு கொண்ட ஒரு கான்கிரீட் ஸ்லாப்பின் வெகுஜனத்தை தீர்மானிக்கவும்.
3. V = 10 cm 3 அளவு கொண்ட ஒரு பந்து அதன் நிறை m = 71 g என்றால் என்ன பொருள்?
4. நீளம் a = 1.5 m, உயரம் b = 80 cm மற்றும் c = 5.0 mm தடிமன் கொண்ட ஜன்னல் கண்ணாடியின் வெகுஜனத்தை தீர்மானிக்கவும்.
5. மொத்த நிறை N = 7 ஒரே மாதிரியான கூரை இரும்பு m = 490 கிலோ. ஒவ்வொரு தாளின் அளவு 1 x 1.5 மீ தாளின் தடிமன் தீர்மானிக்கவும்.
6. எஃகு மற்றும் அலுமினிய உருளைகள் ஒரே குறுக்கு வெட்டு பகுதி மற்றும் வெகுஜனத்தைக் கொண்டுள்ளன. எந்த சிலிண்டர் அதிக உயரம் மற்றும் எவ்வளவு?

அனைத்து உலோகங்களும் சில இயற்பியல் மற்றும் இயந்திர பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன, அவை உண்மையில் அவற்றின் குறிப்பிட்ட ஈர்ப்பு விசையை தீர்மானிக்கின்றன. இரும்பு அல்லது துருப்பிடிக்காத எஃகு ஒரு குறிப்பிட்ட கலவை உற்பத்திக்கு எவ்வளவு பொருத்தமானது என்பதை தீர்மானிக்க, உருட்டப்பட்ட உலோகத்தின் குறிப்பிட்ட ஈர்ப்பு கணக்கிடப்படுகிறது. ஒரே அளவைக் கொண்ட அனைத்து உலோகப் பொருட்களும் வெவ்வேறு உலோகங்களிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகின்றன, எடுத்துக்காட்டாக, இரும்பு, பித்தளை அல்லது அலுமினியம், வெவ்வேறு வெகுஜனங்களைக் கொண்டுள்ளன, இது அதன் அளவை நேரடியாக சார்ந்துள்ளது. வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், கலவையின் அளவின் விகிதம் அதன் நிறை - குறிப்பிட்ட அடர்த்தி (கிலோ / மீ 3) ஒரு நிலையான மதிப்பாகும், இது கொடுக்கப்பட்ட பொருளின் சிறப்பியல்பு ஆகும். கலவையின் அடர்த்தி ஒரு சிறப்பு சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்படுகிறது மற்றும் உலோகத்தின் குறிப்பிட்ட ஈர்ப்பு விசையின் கணக்கீட்டில் நேரடியாக தொடர்புடையது.

ஒரு உலோகத்தின் குறிப்பிட்ட ஈர்ப்பு என்பது இந்த பொருளின் ஒரே மாதிரியான உடலின் எடையின் விகிதமாகும், அதாவது உலோகத்தின் அளவு. இது அடர்த்தி, குறிப்பு புத்தகங்களில் இது kg/m3 அல்லது g/cm3 என அளவிடப்படுகிறது. இங்கிருந்து நீங்கள் ஒரு உலோகத்தின் எடையைக் கண்டறிவதற்கான சூத்திரத்தைக் கணக்கிடலாம். இதைக் கண்டறிய, குறிப்பு அடர்த்தி மதிப்பை தொகுதியால் பெருக்க வேண்டும்.

இரும்பு அல்லாத உலோகங்கள் மற்றும் இரும்பு இரும்பின் அடர்த்தியை அட்டவணை காட்டுகிறது. அட்டவணை உலோகங்கள் மற்றும் உலோகக் கலவைகளின் குழுக்களாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது, அங்கு ஒவ்வொரு பெயரின் கீழும் GOST இன் படி தரம் மற்றும் g/cm3 இல் தொடர்புடைய அடர்த்தி ஆகியவை உருகும் புள்ளியைப் பொறுத்து குறிக்கப்படுகின்றன. கிலோ / மீ 3 இல் குறிப்பிட்ட அடர்த்தியின் இயற்பியல் மதிப்பை தீர்மானிக்க, நீங்கள் g/cm3 இல் உள்ள அட்டவணை மதிப்பை 1000 ஆல் பெருக்க வேண்டும். எடுத்துக்காட்டாக, இரும்பின் அடர்த்தி என்ன என்பதை நீங்கள் கண்டுபிடிக்கலாம் - 7850 kg/m3.

மிகவும் பொதுவான இரும்பு உலோகம் இரும்பு. 7.85 g/cm3 அடர்த்தி மதிப்பு இரும்பு அடிப்படையிலான இரும்பு உலோகத்தின் குறிப்பிட்ட ஈர்ப்பு என்று கருதலாம். அட்டவணையில் இரும்பு உலோகங்கள் இரும்பு, மாங்கனீசு, டைட்டானியம், நிக்கல், குரோமியம், வெனடியம், டங்ஸ்டன், மாலிப்டினம் மற்றும் அவற்றை அடிப்படையாகக் கொண்ட இரும்பு உலோகக் கலவைகள், எடுத்துக்காட்டாக, துருப்பிடிக்காத எஃகு (அடர்த்தி 7.7-8.0 g/cm3), கருப்பு எஃகு ( அடர்த்தி 7.85 g /cm3) வார்ப்பிரும்பு (அடர்த்தி 7.0-7.3 g/cm3) முக்கியமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. மீதமுள்ள உலோகங்கள் இரும்பு அல்லாதவையாகவும், அவற்றின் அடிப்படையில் உலோகக் கலவைகளாகவும் கருதப்படுகின்றன. அட்டவணையில் இரும்பு அல்லாத உலோகங்கள் பின்வரும் வகைகளை உள்ளடக்கியது:

- ஒளி - மெக்னீசியம், அலுமினியம்;

- உன்னத உலோகங்கள் (விலைமதிப்பற்ற) - பிளாட்டினம், தங்கம், வெள்ளி மற்றும் அரை விலைமதிப்பற்ற செம்பு;

- குறைந்த உருகும் உலோகங்கள் - துத்தநாகம், தகரம், ஈயம்.

இரும்பு அல்லாத உலோகங்களின் குறிப்பிட்ட ஈர்ப்பு

இரும்பு அல்லாத உலோக வெற்றிடங்களை உருட்டும்போது, ​​​​அவற்றின் இயற்பியல் பண்புகள் அதைப் பொறுத்தது என்பதால், அவற்றின் வேதியியல் கலவையை சரியாக அறிந்து கொள்வதும் அவசியம்.
உதாரணமாக, அலுமினியத்தில் சிலிக்கான் அல்லது இரும்பின் அசுத்தங்கள் (1% க்குள் கூட) இருந்தால், அத்தகைய உலோகத்தின் பிளாஸ்டிக் பண்புகள் மிகவும் மோசமாக இருக்கும்.
இரும்பு அல்லாத உலோகங்களின் சூடான உருட்டலுக்கான மற்றொரு தேவை உலோகத்தின் மிகவும் துல்லியமான வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு ஆகும். எடுத்துக்காட்டாக, துத்தநாகத்திற்கு உருட்டும்போது கண்டிப்பாக 180 டிகிரி வெப்பநிலை தேவைப்படுகிறது - அது சற்று அதிகமாகவோ அல்லது சற்று குறைவாகவோ இருந்தால், கேப்ரிசியோஸ் உலோகம் அதன் நீர்த்துப்போகும் தன்மையை கடுமையாக இழக்கும்.
தாமிரம் வெப்பநிலைக்கு மிகவும் "விசுவாசமானது" (அதை 850 - 900 டிகிரிகளில் உருட்டலாம்), ஆனால் உருகும் உலை ஒரு ஆக்ஸிஜனேற்ற (அதிக ஆக்ஸிஜன் உள்ளடக்கம்) வளிமண்டலத்தைக் கொண்டிருக்க வேண்டும் - இல்லையெனில் அது உடையக்கூடியதாக மாறும்.

உலோகக் கலவைகளின் குறிப்பிட்ட ஈர்ப்பு அட்டவணை

உலோகங்களின் குறிப்பிட்ட ஈர்ப்பு பெரும்பாலும் ஆய்வக நிலைகளில் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, ஆனால் அவற்றின் தூய வடிவத்தில் அவை கட்டுமானத்தில் மிகவும் அரிதாகவே பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இரும்பு அல்லாத உலோகங்களின் கலவைகள் மற்றும் இரும்பு உலோகங்களின் கலவைகள், அவற்றின் குறிப்பிட்ட ஈர்ப்பு விசையின் படி ஒளி மற்றும் கனமாக பிரிக்கப்படுகின்றன, அவை பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

அதிக வலிமை மற்றும் நல்ல உயர் வெப்பநிலை இயந்திர பண்புகள் காரணமாக ஒளி கலவைகள் நவீன தொழில்துறையால் தீவிரமாக பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அத்தகைய உலோகக் கலவைகளின் முக்கிய உலோகங்கள் டைட்டானியம், அலுமினியம், மெக்னீசியம் மற்றும் பெரிலியம். ஆனால் மெக்னீசியம் மற்றும் அலுமினியத்தை அடிப்படையாகக் கொண்ட உலோகக் கலவைகள் ஆக்கிரமிப்பு சூழல்களிலும் அதிக வெப்பநிலையிலும் பயன்படுத்தப்பட முடியாது.

கனமான உலோகக்கலவைகள் தாமிரம், தகரம், துத்தநாகம் மற்றும் ஈயம் ஆகியவற்றை அடிப்படையாகக் கொண்டவை. கனமான உலோகக் கலவைகளில், வெண்கலம் (அலுமினியத்துடன் கூடிய தாமிரத்தின் கலவை, தகரம், மாங்கனீசு அல்லது இரும்பு கொண்ட தாமிரத்தின் கலவை) மற்றும் பித்தளை (துத்தநாகம் மற்றும் தாமிரத்தின் கலவை) பல தொழில்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. கட்டடக்கலை பாகங்கள் மற்றும் சுகாதார பொருத்துதல்கள் இந்த வகை உலோகக் கலவைகளிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகின்றன.

கீழே உள்ள குறிப்பு அட்டவணை மிகவும் பொதுவான உலோக கலவைகளின் முக்கிய தர பண்புகள் மற்றும் குறிப்பிட்ட ஈர்ப்பு ஆகியவற்றைக் காட்டுகிறது. 20 டிகிரி செல்சியஸ் சுற்றுப்புற வெப்பநிலையில் அடிப்படை உலோக உலோகக் கலவைகளின் அடர்த்தி குறித்த தரவுகளை பட்டியல் வழங்குகிறது.

அட்டவணையில் வழங்கப்பட்ட உலோகங்கள் மற்றும் உலோகக் கலவைகளின் அடர்த்தி உற்பத்தியின் எடையைக் கணக்கிட உதவும். ஒரு பகுதியின் வெகுஜனத்தைக் கணக்கிடுவதற்கான முறை அதன் அளவைக் கணக்கிடுவதாகும், பின்னர் அது தயாரிக்கப்படும் பொருளின் அடர்த்தியால் பெருக்கப்படுகிறது. அடர்த்தி என்பது ஒரு உலோகம் அல்லது கலவையின் ஒரு கன சென்டிமீட்டர் அல்லது கன மீட்டர் நிறை. சூத்திரங்களைப் பயன்படுத்தி கால்குலேட்டரில் கணக்கிடப்படும் வெகுஜன மதிப்புகள் உண்மையானவற்றிலிருந்து பல சதவீதம் வேறுபடலாம். இது சூத்திரங்கள் துல்லியமாக இல்லாததால் அல்ல, ஆனால் வாழ்க்கையில் எல்லாம் கணிதத்தை விட சற்று சிக்கலானதாக இருப்பதால்: சரியான கோணங்கள் சரியாக இல்லை, வட்டங்கள் மற்றும் கோளங்கள் சிறந்தவை அல்ல, வளைத்தல், புடைப்பு மற்றும் சுத்தியலின் போது பணிப்பகுதியின் சிதைவு வழிவகுக்கிறது. அதன் தடிமன் சமநிலையின்மை , மேலும் நீங்கள் இலட்சியத்திலிருந்து இன்னும் சில விலகல்களை பட்டியலிடலாம். துல்லியத்திற்கான எங்கள் விருப்பத்திற்கு இறுதி அடியானது அரைத்தல் மற்றும் மெருகூட்டல் ஆகியவற்றிலிருந்து வருகிறது, இது தயாரிப்பில் கணிக்க முடியாத எடை இழப்புக்கு வழிவகுக்கிறது. எனவே, பெறப்பட்ட மதிப்புகள் குறிகாட்டியாக கருதப்பட வேண்டும்.

அளவீட்டு அலகு

அலுமினியம் அடர்த்திமற்றும் வேறு எந்தப் பொருளும் ஒரு இயற்பியல் அளவு ஆகும், இது பொருளின் நிறை விகிதத்தை ஆக்கிரமிக்கப்பட்ட தொகுதிக்கு தீர்மானிக்கிறது.

• SI அமைப்பில் அடர்த்திக்கான அளவீட்டு அலகு கிலோ/மீ3 ஆகும்.
• அலுமினியத்தின் அடர்த்திக்கு, அதிக விளக்கமான பரிமாணம் g/cm 3 பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

அலுமினியத்தின் அடர்த்தி கிலோ/மீ3g/s ஐ விட ஆயிரம் மடங்கு அதிகம்மீ 3.

குறிப்பிட்ட ஈர்ப்பு

ஒரு யூனிட் தொகுதிக்கான பொருளின் அளவை மதிப்பிடுவதற்கு, "குறிப்பிட்ட புவியீர்ப்பு" போன்ற முறையற்ற, ஆனால் அதிக காட்சி அளவீட்டு அலகு பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அடர்த்தியைப் போலன்றி, குறிப்பிட்ட ஈர்ப்பு என்பது ஒரு முழுமையான அளவீட்டு அலகு அல்ல. உண்மை என்னவென்றால், இது புவியீர்ப்பு முடுக்கம் g இன் அளவைப் பொறுத்தது, இது பூமியின் இருப்பிடத்தைப் பொறுத்து மாறுபடும்.

வெப்பநிலையில் அடர்த்தியின் சார்பு

பொருளின் அடர்த்தி வெப்பநிலையைப் பொறுத்தது. இது பொதுவாக வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது குறைகிறது. மறுபுறம், குறிப்பிட்ட தொகுதி-ஒவ்வொரு யூனிட் நிறை-தொகுதி-அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன் அதிகரிக்கிறது. இந்த நிகழ்வு வெப்ப விரிவாக்கம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இது பொதுவாக வெப்ப விரிவாக்கத்தின் குணகமாக வெளிப்படுத்தப்படுகிறது, இது ஒரு டிகிரி வெப்பநிலைக்கு நீளத்தில் மாற்றத்தை அளிக்கிறது, எடுத்துக்காட்டாக mm/mm/ºC. அளவை மாற்றுவதை விட நீளத்தை மாற்றுவது அளவிட மற்றும் பயன்படுத்த எளிதானது.

குறிப்பிட்ட அளவு

ஒரு பொருளின் குறிப்பிட்ட அளவு அடர்த்தியின் பரஸ்பரம். இது ஒரு அலகு நிறை அளவைக் காட்டுகிறது மற்றும் m 3 / kg பரிமாணத்தைக் கொண்டுள்ளது. பொருளின் குறிப்பிட்ட அளவை அடிப்படையாகக் கொண்டு, வெப்பம் மற்றும் குளிரூட்டும் போது பொருட்களின் அடர்த்தியில் ஏற்படும் மாற்றத்தைக் கவனிப்பது வசதியானது.

கீழே உள்ள படம் பல்வேறு பொருட்களின் (தூய உலோகம், கலவை மற்றும் உருவமற்ற பொருள்) அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன் குறிப்பிட்ட அளவு மாற்றத்தைக் காட்டுகிறது. வரைபடங்களின் தட்டையான பிரிவுகள் திட மற்றும் திரவ நிலைகளில் உள்ள அனைத்து வகையான பொருட்களுக்கான வெப்பநிலை விரிவாக்கத்தைக் குறிக்கின்றன. ஒரு தூய உலோகம் உருகும்போது, ​​​​குறிப்பிட்ட அளவு அதிகரிப்பில் ஒரு ஜம்ப் உள்ளது (அடர்த்தியில் ஒரு கலவை உருகும்போது, ​​அது வெப்பநிலை வரம்பில் உருகும்போது அது வேகமாக அதிகரிக்கிறது. உருவமற்ற பொருட்கள், உருகும்போது (கண்ணாடி மாற்றம் வெப்பநிலையில்), வெப்ப விரிவாக்கத்தின் குணகத்தை அதிகரிக்கும்.

அலுமினியம் அடர்த்தி

அலுமினியத்தின் தத்துவார்த்த அடர்த்தி

ஒரு வேதியியல் தனிமத்தின் அடர்த்தி அதன் அணு எண் மற்றும் அணு ஆரம் மற்றும் அணுக்கள் நிரம்பிய விதம் போன்ற பிற காரணிகளால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. டி அறை வெப்பநிலையில் (20 °C) அலுமினியத்தின் கோட்பாட்டு அடர்த்தி அதன் அணு லட்டியின் அளவுருக்களின் அடிப்படையில்:

• 2698.72 கிகி/மீ3.

அலுமினியத்தின் அடர்த்தி: திட மற்றும் திரவ

அலுமினிய அடர்த்தி மற்றும் வெப்பநிலையின் வரைபடம் கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது:

• வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது, ​​அலுமினியத்தின் அடர்த்தி குறைகிறது.
• அலுமினியம் திடத்திலிருந்து திரவத்திற்கு மாறும்போது, ​​அதன் அடர்த்தி 2.55 இலிருந்து 2.34 g/cm 3 ஆக திடீரென குறைகிறது.

திரவ நிலையில் உள்ள அலுமினியத்தின் அடர்த்தி - உருகிய 99.996% - பல்வேறு வெப்பநிலைகளில் அட்டவணையில் வழங்கப்படுகிறது.

அலுமினிய கலவைகள்

ஊக்கமருந்து விளைவு

வெவ்வேறு அலுமினிய உலோகக்கலவைகளின் அடர்த்தியில் உள்ள வேறுபாடுகள், அவை வெவ்வேறு கலப்பு கூறுகள் மற்றும் வெவ்வேறு அளவுகளைக் கொண்டிருப்பதன் காரணமாகும். மறுபுறம், சில கலப்பு கூறுகள் அலுமினியத்தை விட இலகுவானவை, மற்றவை கனமானவை.

அலுமினியத்தை விட இலகுவான கலப்பு கூறுகள்:

• சிலிக்கான் (2.33 g/cm³),
• மெக்னீசியம் (1.74 g/cm³),
• லித்தியம் (0.533 g/cm³).

அலுமினியத்தை விட கனமான கலப்பு கூறுகள்:

• இரும்பு (7.87 g/cm³),
• மாங்கனீசு (7.40 g/cm³),
• தாமிரம் (8.96 g/cm³),
• துத்தநாகம் (7.13 g/cm³).

அலுமினிய உலோகக் கலவைகளின் அடர்த்தியில் உலோகக் கலவை கூறுகளின் விளைவு கீழே உள்ள படத்தில் உள்ள வரைபடத்தால் நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது.

தொழில்துறை அலுமினிய கலவைகளின் அடர்த்தி

தொழில்துறையில் பயன்படுத்தப்படும் அலுமினியம் மற்றும் அலுமினிய உலோகக் கலவைகளின் அடர்த்திகள் கீழே உள்ள அட்டவணையில் இணைக்கப்பட்ட நிலைக்கு (O) வழங்கப்பட்டுள்ளன. ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிற்கு, இது கலவையின் நிலையைப் பொறுத்தது, குறிப்பாக வெப்ப-கடினப்படுத்தும் அலுமினிய கலவைகளுக்கு.

அலுமினியம்-லித்தியம் கலவைகள்

பிரபலமான அலுமினியம்-லித்தியம் கலவைகள் குறைந்த அடர்த்தி கொண்டவை.

• லித்தியம் மிக இலகுவான உலோக உறுப்பு.
• அறை வெப்பநிலையில் லித்தியத்தின் அடர்த்தி 0.533 g/cm³ - இந்த உலோகம் தண்ணீரில் மிதக்கும்!
• அலுமினியத்தில் ஒவ்வொரு 1% லித்தியமும் குறைக்கிறதுஅதன் அடர்த்தி 3%
• ஒவ்வொரு 1% லித்தியமும் அலுமினியத்தின் மீள் மாடுலஸை 6% அதிகரிக்கிறது. விமான கட்டுமானம் மற்றும் விண்வெளி தொழில்நுட்பத்திற்கு இது மிகவும் முக்கியமானது.

பிரபலமான தொழில்துறை அலுமினியம்-லித்தியம் கலவைகள் 2090, 2091 மற்றும் 8090:

• அலாய் 2090 பெயரளவு லித்தியம் உள்ளடக்கம் 1.3% மற்றும் பெயரளவு அடர்த்தி 2.59 g/cm3.
• அலாய் 2091 பெயரளவு லித்தியம் உள்ளடக்கம் 2.2% மற்றும் பெயரளவு அடர்த்தி 2.58 g/cm3.
• 2.0% லித்தியம் உள்ளடக்கம் கொண்ட அலாய் 8090 2.55 g/cm 3 அடர்த்தி கொண்டது.

உலோகங்களின் அடர்த்தி

மற்ற ஒளி உலோகங்களின் அடர்த்தியுடன் ஒப்பிடும்போது அலுமினியத்தின் அடர்த்தி:

• அலுமினியம்: 2.70 கிராம்/செ.மீ 3
• டைட்டானியம்: 4.51 கிராம்/செமீ 3
• மெக்னீசியம்: 1.74 கிராம்/செமீ3
• பெரிலியம்: 1.85 கிராம்/செமீ 3

ஆதாரங்கள்:
1. அலுமினியம் மற்றும் அலுமினிய கலவைகள், ஏஎஸ்எம் இன்டர்நேஷனல், 1993.
2. நவீன உற்பத்தியின் அடிப்படைகள் - பொருட்கள், செயல்முறைகள் மற்றும் அமைப்புகள் / மைக்கேல் பி. குரூவர் - ஜான் விலே & சன்ஸ், INC., 2010