बच्चों के लिए एंटीपीयरेटिक्स एक बाल रोग विशेषज्ञ द्वारा निर्धारित किया जाता है। लेकिन बुखार के लिए आपातकालीन स्थितियाँ होती हैं जिनमें बच्चे को तुरंत दवा देने की आवश्यकता होती है। फिर माता-पिता जिम्मेदारी लेते हैं और ज्वरनाशक दवाओं का उपयोग करते हैं। शिशुओं को क्या देने की अनुमति है? आप बड़े बच्चों में तापमान कैसे कम कर सकते हैं? सबसे सुरक्षित दवाएं कौन सी हैं?
तांबे (शुद्ध) का घनत्व, जिसकी सतह में फ्रैक्चर में लाल और गुलाबी रंग का टिंट होता है, अधिक होता है। तदनुसार, इस धातु में एक महत्वपूर्ण विशिष्ट गुरुत्व भी है। अपने अद्वितीय गुणों के कारण, मुख्य रूप से उत्कृष्ट विद्युत और, तांबे का सक्रिय रूप से इलेक्ट्रॉनिक और विद्युत प्रणालियों के तत्वों के उत्पादन के साथ-साथ अन्य उद्देश्यों के लिए उत्पादों के लिए उपयोग किया जाता है। शुद्ध तांबे के अलावा, इसके खनिज कई उद्योगों के लिए बहुत महत्वपूर्ण हैं। इस तथ्य के बावजूद कि प्रकृति में 170 से अधिक प्रकार के ऐसे खनिज हैं, उनमें से केवल 17 ने ही सक्रिय उपयोग पाया है।
कॉपर घनत्व मूल्य
इस धातु का घनत्व, जिसे एक विशेष तालिका में देखा जा सकता है, का मान 8.93 * 10 3 किग्रा / मी 3 के बराबर है। इसके अलावा तालिका में आप एक और देख सकते हैं, घनत्व से कम महत्वपूर्ण नहीं, तांबे की विशेषता: इसका विशिष्ट गुरुत्व, जो कि 8.93 भी है, लेकिन ग्राम प्रति सेमी 3 में मापा जाता है। जैसा कि आप देख सकते हैं, तांबे के लिए, इस पैरामीटर का मूल्य घनत्व के मूल्य के साथ मेल खाता है, लेकिन आपको यह नहीं सोचना चाहिए कि यह सभी धातुओं के लिए विशिष्ट है।
इसका घनत्व, और वास्तव में किसी भी अन्य धातु का, जिसे किग्रा / मी 3 में मापा जाता है, इस सामग्री से बने उत्पादों के द्रव्यमान को सीधे प्रभावित करता है। लेकिन तांबे या इसके मिश्र धातुओं से बने भविष्य के उत्पाद के द्रव्यमान को निर्धारित करने के लिए, उदाहरण के लिए, पीतल से, घनत्व के बजाय उनके विशिष्ट गुरुत्व के मूल्य का उपयोग करना अधिक सुविधाजनक होता है।
विशिष्ट गुरुत्व गणना
आज तक, न केवल घनत्व, बल्कि विशिष्ट गुरुत्व को मापने और गणना करने के लिए कई तरीके और एल्गोरिदम विकसित किए गए हैं, जो तालिकाओं की सहायता के बिना भी इस महत्वपूर्ण पैरामीटर को निर्धारित करना संभव बनाते हैं। विशिष्ट गुरुत्व को जानना, जो विभिन्न और शुद्ध धातुओं के साथ-साथ घनत्व मान के लिए भिन्न होता है, आप निर्दिष्ट मापदंडों के साथ भागों के उत्पादन के लिए प्रभावी ढंग से सामग्री का चयन कर सकते हैं। उपकरणों के डिजाइन चरण में ऐसी गतिविधियों को अंजाम देना बहुत महत्वपूर्ण है, जिसमें तांबे और इसके मिश्र धातुओं से बने भागों का उपयोग करने की योजना है।
विशिष्ट गुरुत्व, जिसका मूल्य (साथ ही घनत्व) भी तालिका में देखा जा सकता है, धातु और किसी भी अन्य सजातीय सामग्री से बने उत्पाद के वजन का अनुपात है। यह अनुपात सूत्र γ = P / V द्वारा व्यक्त किया जाता है, जहाँ अक्षर विशिष्ट गुरुत्व को दर्शाता है।
विशिष्ट गुरुत्व और घनत्व को भ्रमित नहीं किया जाना चाहिए, जो संक्षेप में धातु की विभिन्न विशेषताएं हैं, हालांकि तांबे के लिए उनका समान मूल्य है।
तांबे के विशिष्ट गुरुत्व को जानने और इस मूल्य = पी / वी की गणना के लिए सूत्र का उपयोग करके, विभिन्न क्रॉस सेक्शन वाले तांबे के बिलेट के द्रव्यमान को निर्धारित करना संभव है। ऐसा करने के लिए, तांबे के लिए विशिष्ट गुरुत्व और प्रश्न में वर्कपीस की मात्रा को गुणा करना आवश्यक है, जिसे गणना द्वारा निर्धारित करना विशेष रूप से कठिन नहीं है।
विशिष्ट गुरुत्व इकाइयाँ
विभिन्न माप प्रणालियों में तांबे के विशिष्ट गुरुत्व को व्यक्त करने के लिए विभिन्न इकाइयों का उपयोग किया जाता है।
- सीजीएस प्रणाली में, इस पैरामीटर को 1 डायने / सेमी 3 में मापा जाता है।
- एसआई प्रणाली में, माप की इकाई 1n / m 3 है।
- एमकेएसएस प्रणाली में, माप की इकाई 1 किग्रा / मी 3 है।
यदि आप तांबे या इसके मिश्र धातुओं के इस पैरामीटर के लिए माप की विभिन्न इकाइयों का सामना कर रहे हैं, तो उन्हें एक दूसरे में अनुवाद करना मुश्किल नहीं है। ऐसा करने के लिए, आप एक साधारण अनुवाद सूत्र का उपयोग कर सकते हैं, जो इस तरह दिखता है: 0.1 डायने / सेमी 3 = 1 एन / एम 3 = 0.102 किग्रा / मी 3।
विशिष्ट गुरुत्व मान का उपयोग करके वजन की गणना
वर्कपीस के वजन की गणना करने के लिए, आपको इसके क्रॉस-सेक्शन के क्षेत्र को निर्धारित करने की आवश्यकता है, और फिर इसे भाग की लंबाई और विशिष्ट गुरुत्व से गुणा करें।
उदाहरण 1:आइए तांबे-निकल मिश्र धातु MNZh5-1 से बने बार के वजन की गणना करें, जिसका व्यास 30 मिलीमीटर है, और लंबाई 50 मीटर है।
क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र की गणना सूत्र एस = R 2 द्वारा की जाती है, इसलिए: एस = 3.1415 15 2 = 706.84 मिमी 2 = 7.068 सेमी 2
कॉपर-निकल मिश्र धातु MNZh5-1 के विशिष्ट गुरुत्व को जानने के बाद, जो कि 8.7 ग्राम / सेमी 3 है, हम प्राप्त करते हैं: M = 7.068 8.7 5000 = 307458 ग्राम = 307.458 किग्रा
उदाहरण 2आइए तांबे मिश्र धातु एम 2 की 28 शीटों के वजन की गणना करें, जिसकी मोटाई 6 मिमी है, और आयाम 1500x2000 मिमी हैं।
एक शीट का आयतन होगा: वी = 6 1500 2000 = 18000000 मिमी 3 = 18000 सेमी 3
अब, यह जानकर कि कॉपर ग्रेड M3 के 1 सेमी 3 का विशिष्ट गुरुत्व 8.94 ग्राम / सेमी 3 है, हम एक शीट का वजन ज्ञात कर सकते हैं: एम = 8.94 18000 = 160 920 ग्राम = 160.92 किग्रा
सभी 28 लुढ़की हुई चादरों का द्रव्यमान होगा: M = 160.92 28 = 4505.76 kg
उदाहरण 3:आइए BrNHK कॉपर मिश्र धातु से बने एक वर्गाकार बार के वजन की गणना 8 मीटर की लंबाई और 30 मिमी के एक साइड साइज के साथ करें।
आइए सभी रोल किए गए उत्पादों की मात्रा निर्धारित करें: वी = 3 · 3 · 800 = 7200 सेमी 3
निर्दिष्ट गर्मी प्रतिरोधी मिश्र धातु का विशिष्ट गुरुत्व 8.85 ग्राम / सेमी 3 है, इसलिए लुढ़का उत्पादों का कुल वजन होगा: एम = 7200 8.85 = 63720 ग्राम = 63.72 किलो
तांबे के विशिष्ट गुरुत्व की गणना
जैसा कि आप जानते हैं, पिछले सैकड़ों वर्षों में, प्रगति काफी आगे बढ़ गई है, जिसने बदले में, दुनिया भर में कई उद्योगों के विकास की अनुमति दी है। धातुकर्म उत्पादन भी एक तरफ नहीं खड़ा था, क्योंकि विज्ञान ने इस उद्योग को कई तकनीकों, गणना विधियों के साथ प्रस्तुत किया है, जिसमें धातुओं के विशिष्ट गुरुत्व को मापने की क्षमता भी शामिल है।
चूंकि विभिन्न तांबा मिश्र उनकी संरचना के साथ-साथ भौतिक और रासायनिक गुणों में भिन्न होते हैं, इससे प्रत्येक उत्पाद या भाग के लिए आवश्यक मिश्र धातु का चयन करना संभव हो जाता है। रोल्ड उत्पादों के उत्पादन के लिए आवश्यक वजन की गणना करने के लिए, आपको संबंधित ब्रांड के विशिष्ट वजन को जानना होगा।
धातु के विशिष्ट गुरुत्व को मापने का सूत्र
विशिष्ट गुरुत्व एक निश्चित मिश्र धातु से इस मिश्र धातु के आयतन के लिए एक सजातीय धातु के वजन P का अनुपात है। विशिष्ट गुरुत्व को प्रतीक द्वारा निरूपित किया जाता है और किसी भी स्थिति में इसे घनत्व के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए। यद्यपि तांबे और अन्य धातुओं दोनों का घनत्व और विशिष्ट गुरुत्व अक्सर समान होता है, यह याद रखने योग्य है कि वास्तव में सभी स्थितियों में ऐसा नहीं है।
इस प्रकार, तांबे के विशिष्ट गुरुत्व की गणना करने के लिए, सूत्र = P / V का उपयोग किया जाता है
और लुढ़का हुआ तांबे के एक निश्चित आकार के वजन की गणना करने के लिए, इसके क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र को विशिष्ट गुरुत्व और लंबाई से गुणा किया जाता है।
विशिष्ट गुरुत्व इकाइयाँ
तांबे और अन्य मिश्र धातुओं के विशिष्ट गुरुत्व को मापने के लिए निम्नलिखित इकाइयों का उपयोग किया जा सकता है:
एसजीएस प्रणाली में - 1 डीआईएन / सेमी 3,
एसआई प्रणाली में - 1 एन / एम 3,
एमकेएसएस प्रणाली में - 1 किग्रा / मी 3.
ये इकाइयाँ एक दूसरे से एक निश्चित अनुपात से जुड़ी हुई हैं, जो इस तरह दिखती हैं:
0.1 डायने / सेमी 3 = 1 एन / एम 3 = 0.102 किग्रा / मी 3।
तांबे के विशिष्ट गुरुत्व की गणना के लिए तरीके
1. हमारी वेबसाइट पर स्पेशल का इस्तेमाल,
2. सूत्रों का उपयोग करके गणना, लुढ़का उत्पादों का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र, और फिर ब्रांड के विशिष्ट गुरुत्व और लंबाई से गुणा करना।
उदाहरण 1: हम तांबे की शीट के वजन की गणना 4 मिमी मोटी, 1000x2000 मिमी आकार में तांबे मिश्र धातु एम 2 के 24 टुकड़ों की मात्रा में करते हैं
आइए एक शीट वी = 4 1000 2000 = 8000000 मिमी 3 = 8000 सेमी 3 . की मात्रा की गणना करें
यह जानते हुए कि कॉपर ग्रेड M3 के 1 सेमी 3 का विशिष्ट गुरुत्व = 8.94 ग्राम / सेमी 3
आइए एक लुढ़की हुई शीट के वजन की गणना करें एम = 8.94 8000 = 71520 जीआर = 71.52 किलो
कुलसभी लुढ़का उत्पादों का वजन एम = 71.52 24 = 1716.48 किलो
उदाहरण 2: कॉपर-निकल मिश्र धातु MNZh5-1 से कुल 100 मीटर की लंबाई के साथ तांबे की छड़ डी 32 मिमी के वजन की गणना करें
32 मिमी S = R 2 के व्यास वाली छड़ का अनुभागीय क्षेत्रफल S = 3.1415 16 2 = 803.84 मिमी 2 = 8.03 सेमी 2
आइए हम सभी लुढ़का उत्पादों का वजन निर्धारित करें, यह जानते हुए कि तांबा-निकल मिश्र धातु MNZh5-1 = 8.7 ग्राम / सेमी 3 का विशिष्ट गुरुत्व
कुलएम = 8.0384 8.7 10000 = 699 340.80 ग्राम = 699.34 किग्रा
उदाहरण 3: हम एक तांबे के वर्ग के वजन की गणना 20 मिमी के किनारे और गर्मी प्रतिरोधी तांबे मिश्र धातु BrNHK से 7.4 मीटर की लंबाई के साथ करते हैं।
लुढ़के हुए उत्पादों का आयतन ज्ञात कीजिए V = 2 2 740 = 2960 cm 3
परिभाषा
पदार्थ का घनत्वइसके द्रव्यमान का आयतन का अनुपात है:
एम / वी, [जी / सेमी 3, किग्रा / मी 3]
ठोस घनत्व एक संदर्भ मान है। तांबे का घनत्व 9.0 ग्राम / सेमी 3 है। अपनी मौलिक अवस्था में, तांबा एक लाल धातु है (चित्र 1)। इसके सबसे महत्वपूर्ण स्थिरांक नीचे दी गई तालिका में प्रस्तुत किए गए हैं:
तालिका 1. तांबे के भौतिक गुण।
तांबे को महत्वपूर्ण घनत्व, बल्कि उच्च गलनांक और कम कठोरता की विशेषता है। इसकी लचीलापन और लचीलापन बहुत अधिक है: तांबे को 0.001 मिमी व्यास (मानव बाल से लगभग 50 गुना पतला) तार में खींचा जा सकता है।
चावल। 1. तांबा। दिखावट।
प्रकृति में तांबा ढूँढना
कॉपर प्रकृति में व्यापक रूप से संबंधित क्षार धातुओं से काफी पीछे है। पृथ्वी की पपड़ी में इसकी सामग्री लगभग 0.003% (द्रव्यमान) अनुमानित है। कॉपर मुख्य रूप से सल्फरस यौगिकों के रूप में और अधिक बार अन्य धातुओं के सल्फरस अयस्कों के साथ पाया जाता है। व्यक्तिगत तांबे के खनिजों में से, सबसे महत्वपूर्ण हैं चेल्कोपीराइट (CuFeS 2) और चेल्कोसाइट (Cu 2 S)। ऑक्सीजन युक्त खनिज, कपराइट (Cu 2 O) और मैलाकाइट ((CuOH) 2 CO 3), बहुत कम औद्योगिक महत्व के हैं।
तांबे के रासायनिक गुणों और घनत्व का सारांश
कॉपर कई धातुओं के साथ मिश्र धातु बनाता है। विशेष रूप से, यह सोने, चांदी और पारा के साथ मिश्रित है।
तांबे की प्रतिक्रियाशीलता कम है। हवा में, यह लगातार बुनियादी कार्बोनेट लवण की एक घने हरे-भूरे रंग की फिल्म के साथ कवर किया जाता है। सामान्य दबाव में और गर्म होने पर ऑक्सीजन के साथ जुड़ता है:
4Cu + O 2 = 2CuO;
2Cu + O 2 = 2CuO।
उच्च तापमान पर भी हाइड्रोजन, नाइट्रोजन और कार्बन के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है।
सामान्य तापमान पर, तांबा धीरे-धीरे हैलोजन क्लोरीन, ब्रोमीन और आयोडीन के साथ जुड़ जाता है:
Cu + Cl 2 = CuCl 2;
Cu + Br 2 = CuBr 2।
कॉपर एक कमजोर कम करने वाला एजेंट है; पानी के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है और हाइड्रोक्लोरिक एसिड को पतला करता है। इसे ऑक्सीजन या पोटेशियम साइनाइड की उपस्थिति में गैर-ऑक्सीकरण एसिड या अमोनिया हाइड्रेट के साथ समाधान में स्थानांतरित किया जाता है। यह केंद्रित सल्फ्यूरिक और नाइट्रिक एसिड, एक्वा रेजिया, चाकोजेन और अधातु ऑक्साइड के साथ ऑक्सीकृत होता है। हाइड्रोजन हैलाइड के साथ गर्म करने पर अभिक्रिया करता है।
समस्या समाधान के उदाहरण
उदाहरण 1
| व्यायाम | जब 20 ग्राम वजन वाले तांबे और लोहे के मिश्रण को हाइड्रोक्लोरिक एसिड की अधिकता के संपर्क में लाया गया, तो 5.6 लीटर गैस (एनयू) निकली। मिश्रण में धातुओं का द्रव्यमान अंश ज्ञात कीजिए। |
| समाधान | कॉपर हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है, क्योंकि यह हाइड्रोजन के बाद धातुओं की गतिविधि में रैंक करता है, अर्थात। लोहे के साथ एसिड की बातचीत के परिणामस्वरूप ही हाइड्रोजन का विकास होता है। आइए प्रतिक्रिया समीकरण लिखें: Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2। आइए हाइड्रोजन पदार्थ की मात्रा ज्ञात करें: एन (एच 2) = वी (एच 2) / वी_एम = 5.6 / 22.4 = 0.25 मोल। प्रतिक्रिया समीकरण के अनुसार: n (H 2) = n (Fe) = 0.25 mol. लोहे का द्रव्यमान ज्ञात कीजिए: m (Fe) = n (Fe) × M (Fe) = 0.25 × 56 = 14 ग्राम। आइए मिश्रण में धातुओं के द्रव्यमान अंशों की गणना करें: w (Fe) = m (Fe) / m मिश्रण = 14/20 = 0.7 = 70%। w (Cu) = 100% - w (Fe) = 100 - 70 = 30%। |
| उत्तर | मिश्र धातु में लोहे का द्रव्यमान अंश 70%, तांबा - 30% है। |
आज, कई जटिल संरचनाएं और उपकरण विकसित किए गए हैं, जहां विभिन्न गुणों वाली धातुओं और उनके मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है। एक निश्चित डिजाइन में सबसे उपयुक्त मिश्र धातु का उपयोग करने के लिए, डिजाइनर इसे ताकत, तरलता, लोच, आदि की आवश्यकताओं के साथ-साथ आवश्यक तापमान सीमा में इन विशेषताओं की स्थिरता के अनुसार चुनते हैं। अगला, धातु की आवश्यक मात्रा की गणना की जाती है, जो इससे उत्पादों के उत्पादन के लिए आवश्यक है। ऐसा करने के लिए, आपको इसके विशिष्ट गुरुत्व के आधार पर गणना करने की आवश्यकता है। यह मान स्थिर है - यह धातुओं और मिश्र धातुओं की मुख्य विशेषताओं में से एक है, जो व्यावहारिक रूप से घनत्व के साथ मेल खाता है। इसकी गणना करना सरल है: आपको धातु के एक ठोस टुकड़े के वजन (P) को उसके आयतन (V) से विभाजित करने की आवश्यकता है। परिणामी मान को द्वारा निरूपित किया जाता है, और इसे न्यूटन प्रति घन मीटर में मापा जाता है।
विशिष्ट गुरुत्व सूत्र:
इस तथ्य के आधार पर कि वजन गुरुत्वाकर्षण के त्वरण से गुणा होता है, हम निम्नलिखित प्राप्त करते हैं:
अब विशिष्ट गुरुत्व के लिए माप की इकाइयों के बारे में। उपर्युक्त न्यूटन प्रति घन मीटर एसआई प्रणाली को संदर्भित करता है। यदि सीजीएस मीट्रिक प्रणाली का उपयोग किया जाता है, तो यह मान डायन्स प्रति घन सेंटीमीटर में मापा जाता है। एमकेएसएस प्रणाली में विशिष्ट गुरुत्व को इंगित करने के लिए, निम्नलिखित इकाई का उपयोग किया जाता है: किलोग्राम-बल प्रति घन मीटर। कभी-कभी ग्राम-बल प्रति घन सेंटीमीटर का उपयोग करने की अनुमति है - यह इकाई सभी मीट्रिक प्रणालियों के बाहर स्थित है। मुख्य अनुपात निम्नानुसार प्राप्त किए जाते हैं:
1 डायने / सेमी 3 = 1.02 किग्रा / मी 3 = 10 एन / मी 3।
विशिष्ट गुरुत्व जितना अधिक होगा, धातु उतनी ही भारी होगी। हल्के एल्यूमीनियम के लिए, यह मान काफी छोटा है - एसआई इकाइयों में यह 2.69808 ग्राम / सेमी 3 के बराबर है (उदाहरण के लिए, स्टील के लिए यह 7.9 ग्राम / सेमी 3 के बराबर है)। एल्युमीनियम, इसके मिश्र धातुओं की तरह, आज बहुत मांग में है, और इसका उत्पादन लगातार बढ़ रहा है। आखिरकार, यह उद्योग के लिए आवश्यक कुछ धातुओं में से एक है, जिसकी आपूर्ति पृथ्वी की पपड़ी में होती है। एल्युमिनियम के विशिष्ट गुरुत्व को जानकर आप इससे किसी भी उत्पाद की गणना कर सकते हैं। इसके लिए एक सुविधाजनक धातु कैलकुलेटर है, या आप नीचे की प्लेट से वांछित एल्यूमीनियम मिश्र धातु का विशिष्ट गुरुत्व लेकर मैन्युअल गणना कर सकते हैं।
हालांकि, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि यह लुढ़का उत्पादों का सैद्धांतिक वजन है, क्योंकि मिश्र धातु में एडिटिव्स की सामग्री को कड़ाई से परिभाषित नहीं किया गया है और छोटी सीमाओं के भीतर उतार-चढ़ाव हो सकता है, फिर समान लंबाई के रोल किए गए उत्पादों का वजन, लेकिन विभिन्न निर्माता या बैच भिन्न हो सकते हैं, बेशक यह अंतर छोटा है, लेकिन यह मौजूद है।
गणना के कुछ उदाहरण यहां दिए गए हैं:
उदाहरण 1. आइए A97 ग्रेड एल्यूमीनियम तार के वजन की गणना 4 मिमी व्यास और 2100 मीटर की लंबाई के साथ करें।
एक वृत्त का अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए S = R 2 का अर्थ है S = 3.1415 2 2 = 12.56 cm 2
रोल्ड उत्पादों का वजन यह जानते हुए निर्धारित करें कि A97 ग्रेड का विशिष्ट गुरुत्व = 2.71 ग्राम / सेमी 3
एम = 12.56 2.71 2100 = 71478.96 ग्राम = 71.47 किग्रा
कुलतार वजन 71.47 किलो
उदाहरण 2. एल्युमिनियम ग्रेड AL8 से बने एक सर्कल के वजन की गणना 60 मिमी के व्यास और 24 टुकड़ों की मात्रा में 150 सेमी की लंबाई के साथ करें।
एक वृत्त का अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए S = R 2 का अर्थ है S = 3.1415 3 2 = 28.26 cm 2
लुढ़का उत्पादों के वजन का निर्धारण यह जानकर कि AL8 ब्रांड का विशिष्ट गुरुत्व = 2.55 ग्राम / सेमी 3
