Зависимость плотности от температуры

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 7Следующая ⇒

Как правило, при уменьшении температуры плотность увеличивается, хотя встречаются вещества, чья плотность в определённом диапазоне температур ведёт себя иначе, например, вода, бронза и чугун. Так, плотность воды имеет максимальное значение при 4 °C и уменьшается как с повышением, так и с понижением температуры относительно этого значения[20].

При изменении агрегатного состояния плотность вещества меняется скачкообразно: плотность растёт при переходе из газообразного состояния в жидкое и при затвердевании жидкости. Вода, кремний, висмут и некоторые другие вещества являются исключениями из данного правила, так как их плотность при затвердевании уменьшается[20].

Диапазон плотностей в природе

Для различных природных объектов плотность меняется в очень широком диапазоне[20].

· Самую низкую плотность имеет межгалактическая среда (2·10⁻³¹—5·10⁻³¹ кг/м³, без учёта тёмной материи) [20].

· Плотность межзвёздной среды приблизительно равна 10⁻²³—10⁻²¹ кг/м³[20].

· Средняя плотность красных гигантов на много порядков меньше, чем у Солнца — из-за того, что их радиус в сотни раз больше при сравнимой массе[20].

· Плотность газообразного водорода (самого лёгкого газа) при нормальных условиях равна 0,0899 кг/м³[20].

· Плотность сухого воздуха при нормальных условиях составляет 1,293 кг/м³[20].

· Один из самых тяжёлых газов, гексафторид вольфрама, примерно в 10 раз тяжелее воздуха (12,9 кг/м³ при +20 °C) [20]

· Жидкий водород при атмосферном давлении и температуре −253 °C имеет плотность 70 кг/м³[20].

· Плотность жидкого гелия при атмосферном давлении равна 130 кг/м³[20].

· Плотность человека от 940—990 кг/м³ при полном вдохе, до 1010—1070 кг/м³ при полном выдохе[20].

· Плотность пресной воды при 4 °C составляет 1000 кг/м³[20].

· Средняя плотность Солнца примерно в 1,5 раза выше плотности воды[20].

· Гранит имеет плотность 2600 кг/м³[20].

· Средняя плотность Земли равна 5520 кг/м³[20].

· Плотность железа равна 7874 кг/м³, обедненного урана 19100 кг/м³[20].

· Плотность атомных ядер приблизительно равна 2·10¹⁷ кг/м³[20].

· Теоретически верхнюю границу представляет планковская плотность (современная физика оценивает её в 5,1·10⁹⁶ кг/м³, хотя не исключено, что она очень сильно завышена) [20].

Плотности астрономических объектов

Средняя плотность небесных тел Солнечной
системы (в г/см³)[20]

Рисунок 17

· Средние плотности небесных тел Солнечной системы см. на врезке[20].

· Межпланетная среда в Солнечной системе достаточно неоднородна и может меняться во времени, её плотность в окрестностях Земли ~10⁻²¹÷10⁻²⁰кг/м³[20].

· Плотность межзвёздной среды ~10⁻²³÷10⁻²¹ кг/м³[20].

· Плотность межгалактической среды 2×10⁻³⁴÷5×10⁻³⁴ кг/м³[20].

· Средняя плотность красных гигантов на много порядков меньше из-за того, что их радиус в сотни раз больше, чем у Солнца[20].

· Плотность белых карликов 10⁸÷10¹² кг/м³[20]

· Плотность нейтронных звёзд имеет порядок 10¹⁷÷10¹⁸ кг/м³[20].

Средняя плотность падает обратно пропорционально квадрату массы чёрной дыры (ρ~M⁻²). Так, если чёрная дыра с массой порядка солнечной обладает плотностью около 10¹⁹ кг/м³, превышающей ядерную плотность (2×10¹⁷ кг/м³), то сверхмассивная чёрная дыра с массой в 10⁹солнечных масс (существование таких чёрных дыр предполагается в квазарах) обладает средней плотностью около 20 кг/м³[20]. Это существенно меньше плотности воды (1000 кг/м³) [20].

Заключение

Итогом данной работы стало изучение седиментационной устойчивости некоторых дисперсных систем, т. е. способности частиц сохранять равномерное распределение по всему объему. Подробно описана классификация дисперсных систем по различным признакам. Затронуты методы седиментации. Проведен анализ седиментации оседания мела в воде с различной концентрацией, также седиментационный анализ пшеничной муки в воде. Описан прибор, применяющийся к седиментационному анализу – торсионные весы. Получена дифференциальная кривая, показывающая распределение частиц по радиусам.

Проведен обзор литературных источников, в частности, подробно описаны труды отечественных и зарубежных авторов.

Седиментационный анализ используется в промышленности для определения размера частиц. Однако, для соблюдения закона Стокса, который применяют в анализе должен соблюдаться ряд условий: частицы имеют сферическую форму, движутся независимо друг от друга, трение является внутренним для дисперсионной среды. Если размер частиц превышает 10^-2 см. то ламинарный режим движения частицы нарушается – возникает турбулентность. Если же размер частиц больше 10^-7 м. то частица участвует в тепловом движении и на нее сильно влияют конвекционные потоки. Поэтому оптимальный размер частиц для седиментационного анализа лежит в пределах от 10^-4 до 10^-7 м.

Дата добавления: 2018-10-27; просмотров: 2479; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!