Залежність щільності від температури

Як правило, при зменшенні температури щільність збільшується, хоча зустрічаються речовини, чия щільність поводиться інакше, наприклад, вода, бронза і чавун. Так, щільність води має максимальне значення при 4 ° C і зменшується як з підвищенням, так і зі зниженням температури щодо цього числа.

При зміні агрегатного стану щільність речовини змінюється стрибкоподібно: щільність росте при переході з газоподібного стану в рідке і при затвердінні рідини. Правда, вода є винятком з цього правила, її щільність при затвердінні зменшується.

Ставлення П. двох речовин при певних стандартних фізичних умовах називається відносної П. для рідких і твердих речовин вона зазвичай визначається по відношенню до П. дистильованої води при 4 ° С, для газів - по відношенню до П. сухого повітря або водню прінормальних умовах.

Одиницею П. в СІ є кг / м3, в СГС системі одиниць г / см 3. На практиці користуються також позасистемна одиниця П. г / л. т / м3 і ін.

Для вимірювання П. речовин застосовують густиноміри, Пікнометри, ареометри, гідростатичний зважування (див. Мора ваги). Др. методи визначення П. засновані на зв'язку П. з параметрами стану речовини або з залежністю протікають в речовині процесів від його П. Так, щільність ідеального газу може бути обчислена по рівнянню стану r = pm / RT, гдер -тиск газу, m - його молекулярна маса (молярна маса), R - газова постійна, Т - абсолютна температура, або визначена, наприклад, за швидкістю поширення ультразвуку (тут b - адіабатична стисливість газу).

Діапазон значень П. природних тіл і середовищ виключно широкий. Так, П. міжзоряного середовища не перевищує 10 -21 кг / м3, середня П. Сонця становить 1410 кг / м3, Землі - 5520 кг / м3, найбільша П. металів - 22 500 кг / м3 (осмій), П. речовини атомних ядер - 10 17 кг / м3, нарешті, П. нейтронних зірок може, мабуть, досягати 10 20 кг / м3.

Манометр - це механічний вимірювальний прилад, конструктивно представляє собою сталевий або пластиковий циферблат з пружиною в вигляді трубки, призначений для вимірювання тиску рідких та газоподібних речовин.

У механічних манометрах вимірюється тиск за допомогою чутливого елемента перетворюється в механічне переміщення, що викликає механічне відхилення стрілок або інших деталей механізмів відліку, записи результату вимірювань, а також пристроїв сигналізації та стабілізації тисків в системах контрольованого об'єкта. В якості чутливих елементів механічних манометрів застосовуються трубчасті пружини, гармоніковий (сильфонні) і плоскі мембрани та інші вимірювальні механізми, в яких під дією тиску викликаються пружні деформації або пружності спеціальних пружин.

За точністю все механічні манометри діляться на: технічні, контрольні і зразкові. Технічні манометри мають класи точності 1,5; 2,5; 4; контрольні 0,5; 1,0; зразкові 0,16; 0,45.

Манометричні трубчасті пружини представляють собою пустотілі трубки овального або іншого перетину, вигнуті по дузі кола, по гвинтових або спіральної лініях і мають один або кілька витків. У звичайній конструкції, яка найбільш часто застосовується на практиці, використовуються одновиткового пружини. Принципова і структурна схеми манометрів за одновітковой трубчастою пружиною представлені на рис.2.

Рис.2. Механічний манометр і його характеристики

До штуцера 1 припаяний кінець манометричної пружини 5. Другий запаяний кінець До шарнірно пов'язаний тягою 3 з важелем зубчастого сектора 4. Зуби сектора зчеплені з веденим зубчастим колесом 6, яке насаджено на вісь 7 стрілки 9. Для усунення коливань стрілки через зазори між зубами зубчастої передачі застосовують спіральну пружину 2, кінці якої зв'язані з корпусом і віссю 7. Під стрілкою знаходиться нерухома шкала.

Під дією різниці тисків всередині і снаружітрубчатая пружина змінює форму свого перетину, в результаті чого її запаяний Конецького переміщається пропорційно діючої різниці тисків.

Структурна схема механічного манометра (рис.2, б) складається з трьох лінійних ланок I, II, III, статичні характеристики яких представлені графіками, і, десь переміщення вільного кінця трубчастої пружини, - початковий центральний кут трубчастої пружини. Завдяки лінійності всіх ланок загальна статична характерістікаманометра лінійна і шкала рівномірна. Вхідний величиною звенаI є вимірюваний тиск, а вихідний - перемещеніесвободного (запаяного) кінця манометричної пружіни5. Тяга 3 з важелем зубчастого сектора 4 утворює друга ланка. Вхідний величиною ланки II є, а вихідний - кутове відхилення кінця манометричної пружини. Вхідний величиною звенаIII (ланка III - це зубчастий сектор, зчеплений з веденим зубчастим колесом 6) служить кутове відхилення, а вихідний - кутове відхилення стрелкі9 від нульової позначки шкали 8.

Механічні манометри застосовують для вимірювань в області низького вакууму. В деформаційних манометрах пружний елемент, пов'язаний з індикатором, прогинається під дією різниці вимірюваного і еталонного тисків (атмосфера або високий вакуум). У сильфонних промислових манометрах серії ВС-7 вимірюється тиск викликає переміщення сильфона, що передається самописцу. Ці прилади мають лінійну шкалу до 760 тор і точність показань 1,6%.

Список використаної літератури: