Как узнать вес жидкости
Гидродинамика. Плотность и вязкость жидкости.
В большинстве случаев, при снижении температуры плотность растет, и все же в природе существуют вещества, чья плотность ведёт себя абсолютно противоположным образом, к примеру, вода, бронза и чугун. Так, плотность воды будет иметь наибольшую величину при 4°C и уменьшается как с ростом, так и со снижением температуры относительно этой величины.
При смене агрегатного состояния плотность вещества меняется скачкообразно: плотность возрастает при переходе из газообразного состояния в жидкое и при затвердевании жидкости. Опять же эта закономерность не свойственная воде, кремнию, германию и некоторым другим веществам, поскольку их плотность при переходе в твердую фазу наоборот будет становиться меньше.
Динамический коэффициент вязкости воды в значительной степени зависит от температуры, но почти не зависит от давления. Величина указанного коэффициента для пресной воды, полученная расчетным путем для t, °С = 0° С, μ = 1,793·103 Па·с. Для вычисления динамического коэффициента вязкости употребляют эмпирическую формулу Пуазейля:
μ = 0,000183/(1 + 0,0337t + 0,000221t2),
причем t является температурой воды.
Не лишним будет выделить, что во многие расчетные формулы входит отношение динамического коэффициента вязкости μ к плотности жидкости ρ, такое соотношение принято обозначать как кинематический коэффициент вязкости (кинематическая вязкость):
Значения коэффициентов вязкости существенно уменьшаются с ростом температуры. Очевидно, что указанные коэффициенты вязкости отличаются для различных жидкостей. По практическому опыту известно, что вязкость масла больше, чем вязкость воды.
Как найти массу жидкости: формулы для расчета, пояснения, примеры
Содержание:
Все замечали, что разные вещества, занимающие один объем, весят по-разному. Ведёрко воды весит меньше, чем песка или камней. Вес тела зависит от его плотности – концентрации вещества в единице объема. Рассмотрим связь между этими величинами, способы, как найти массу воды в физике, зная её объём.
Что такое плотность
На плотность жидкостей заметное влияние оказывает температура: при охлаждении концентрация в единице объёма увеличивается, при нагревании вещество становится менее плотным.
Здесь есть исключения – вода. Её вес, вязкость достигают пика при температуре 4 °C, при охлаждении и нагревании они снижаются. Лёд получается легче, чем вода, поэтому он образовывается на поверхности водоёмов, на дно не опускается.
При измерении плотности пористых, сыпучих материалов указывается его:
Плотность при переходе вещества между фазовыми состояниями обычно изменяется скачкообразно, наибольшая разница наблюдается при испарении твёрдых веществ – сублимации.
Формула массы жидкости
Все ли знают, как найти массу газа через давление и занимаемый им объем? Для этого пользуются формулой Клапейрона-Менделеева:
Для вычисления массы необходимо провести ряд математических операций: разделим обе части уравнения на ρV, затем – умножим на m, получим:
Рассмотрим, как найти объем детали, погруженной в жидкость, используя приведённую формулу.
Задачи
Объём цилиндра вычисляется по формуле: V = Sосн * H. Найдём площадь основания:
Далее вычисляем занимаемый водой и деталью объём:
Далее рассмотрим, как найти массу жидкости, зная её вес, объём.
Вычислим вес 5-литровой бутыли подсолнечного масла.
Определение массы и плотности жидкостей
где m — масса жидкости, г; V — ее объем, см3; р—плотность жидкости, г/см3.
Плотность жидкостей и растворов находят по справочным таблицам или определяют самостоятельно. В лабораторной практике наибольшее распространение получили два метода определения плотности: 1) определение степени погружения денсиметра з жидкость; 2) взвешивание жидкости в сосуде известного объема.
При определении плотности с помощью денсиметр а последний погружают в цилиндр с жидкостью, термостатированной при определенной температуре, обычно при 20 или 15 °С. (рис. 25).
Для измерения температуры жидкости используют термометр с ценой деления не менее 0,5°С: неточность в измерении температуры в 1°С дает ошибку в значении плотности до 0,1%. Шкала денсиметров проградупрозана непосредственно в единицах плотности. Значение плотности жидкости считывают по делению шкалы, находящемуся на одном уровне с мениском жидкости.
Рис. 21. Определение плотности жидкости с помощью денсиметра.
Цена деления таких денсиметров 0,001 г/см3, а весь набор охватывает интервал плотностей от 0,700 до 1,840 г/см3. Иногда удобнее пользоваться приборами, шкала которых проградуирована в единицах концентрации для растворов определенных веществ. Такие приборы принято называть ареометрами.
В тех случаях, когда количество жидкости, находящейся в распоряжении экспериментатора, слишком мало, ее плотность определяют посредством пикнометров— небольших (от 1 до 100 мл) мерных колб.
На каждый находящийся в работе пикнометр должен быть нанесен номер титановым карандашом и заведена индивидуальная карточка, в которую закосят его точную массу (взвешивают чистый сухой пикнометр вместе с пробкой на аналитических весах) и значение «водной константы». Водная константа — эта масса воды в объеме пикнометра, приведенная к массе воды при 4 °С (температура, при которой плотность воды равна 1 г/см3).
С целью определения водной константы нового пикнометра его тщательно моют и заполняют предварительно прокипяченной (для удаления растворенного воздуха) дистиллированной водой немного выше метки.
Наполненный пикнометр выдерживают в течение 20 мин в водяном термостате при 20°С, после чего с помощью капилляра или тонких полосок фильтровальной бумаги отбирают лишнюю воду, доводя ее уровень в шейке пикнометра до метки по нижнему краю мениска. Верхнюю часть шейки пикнометра и шлиф протирают досуха кусочком фильтровальной бумаги, закрывают пикнометр пробкой, тщательно вытирают его снаружи, обсушивают 20—25 мин, после чего взвешивают на аналитических весах. Вычитая из массы пикнометра с водой массу сухого пикнометра получают массу воды в объеме пикнометра при 20 °С. Частное от деления полученного значения на 0,99823 г (масса 1 мл воды при 20 °С) и есть водная константа пикнометра.
При определении плотности какой-либо жидкости проделывают тс же операции, что и при определении водной константы. Для вычисления относительной плотности вещества d массу жидкости в объеме данного пикнометра делят на величину его водной константы
Как узнать вес жидкости
Измерение массы жидкости в емкости
по гидростатическому давлению
Представленная система состоит из датчика давления микропроцессорного СЕНСОР-М и программируемого измерителя-регулятора типа ТРМ или другого, способного измерять сигнал 4-20 мА с программируемой шкалой индикации.
1. Немного теории :
Из курса физики известно, что давление – это сила, приложенная к единице площади: Р=F/S. В свою очередь сила тяжести, приложенная к дну емкости – это произведение массы жидкости на ускорение свободного падения: F=m*g.
Теперь объединим формулу: Р=m*g/S ;
Значит при условии, что S не изменяется по высоте танка, давление прямо пропорционально массе, т.е. измеряя гидростатическое давление, мы будем иметь точную информацию о массе жидкости в емкости и она не зависит от плотности.
2. Монтаж
Сначала нужно выбрать датчик для типа жидкости в емкости. Для воды, спирта, жидких нефтепродуктов и др. легко-текучих жидкостей подойдет СЕНСОР-М-12* со стандартным манометрическим штуцером М20х1,5. Для вязких и кристаллизирующихся жидкостей лучше выбрать датчик с торцевой мембраной СЕНСОР-М-13*, иначе возможно засорение входного отверстия в стандартном штуцере. Датчик имеет малые габариты и массу и монтируется непосредственно на стенку емкости или в дно. Датчик вворачивается в бобышку с внутренней резьбой М20х1,5 (поставляется в комплекте), которая приваривается к стенке или дну емкости. Датчик формирует по давлению сигнал 4-20мА и соединяется с измерительным прибором по двухпроводной линии. Приборы ТРМ и другие с входом 4-20мА имеют исполнения корпуса как для щитового так и для настенного монтажа. Питание от сети 220В или 24В постоянного тока. Следует добавить, что приборы имеют встроенные реле, срабатывание которых Вы можете запрограммировать на любых значениях. Контакты реле можно использовать для регулирования или сигнализации.
3. Настройка
4. Точность и поверка
Если остались вопросы, то пишите на почту или звоните. Будем рады помочь.
Плотность и объемный вес жидкости
Плотность и объемный вес жидкости
Плотность и объемный вес жидкости. Плотность жидкости в определенной точке Называется предельное значение отношения масс Базовый БМ для объема [кг сек21м] l [l * 3] желание zts7 Точка (ноль) ：. Т. П-1П у = 4 Р К Г С Е**] −0 Предел веса Тара для этого объема называется объемной Вес： ？ = [noно. (2-8 Объем вес и плотность связаны ii Один. 1 0. 1 В8 Р 8. 7 Ш И фигура тоже. 2-3. Нефть. Измеритель. <Ареометр* Шпалы css： 2-термометр. = В (2-9 Где§ ускорение свободного падения. Для однородных текучих тел, плотности и косвенного веса Имеют одинаковое значение, независимо от значения.
Объем равен отношению массы m или вес часов всего тела Его объем определяется по формуле, т. е. До i7： П = З- (°2-1 Да. У» 7 ′ (2-11 Самый простой объемный вес^ [г / сл3] (сила г-грамма) и плотность Р [г! Smg] (г-грамм-масса) определяется с помощью гидрометра. Рисунок 1. 2-3. Показывает гидрометр нефтепродуктов под названием (ГОСТ 12y9 ′ 41 Измеритель плотности масла. Внутри таблицы. На рисунке 2-4 показаны значения нескольких аналогичных типов объемного веса Жидкое тело (см. Также таблицу 2 * 7).
Важнейшими характеристиками механических свойств жидкости являются ее плотность и удельный вес. Они определяют «весомость» жидкости. Людмила Фирмаль
Иногда удельный вес путают с плотностью, численное значение которой в единицах СИ совпадает с численным значением удельного веса, выраженного в единицах системы МКГСС. Людмила Фирмаль
Образовательный сайт для студентов и школьников
Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.lfirmal.com» в качестве источника.
© Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института