ბავშვებში სიცხის დამწევ საშუალებებს პედიატრი დანიშნავს. მაგრამ არის გადაუდებელი სიტუაციები ცხელებით, როდესაც ბავშვს სასწრაფოდ სჭირდება წამლის მიცემა. შემდეგ მშობლები იღებენ პასუხისმგებლობას და იყენებენ სიცხის დამწევ საშუალებებს.
რისი მიცემაა ნებადართული ჩვილებისთვის? როგორ შეგიძლიათ შეამციროთ ტემპერატურა უფროს ბავშვებში? რომელი მედიკამენტებია ყველაზე უსაფრთხო?
მაღალია სპილენძის (სუფთა) სიმკვრივე, რომლის ზედაპირს აქვს მოწითალო ელფერი და მოტეხილობისას მოვარდისფრო ელფერი. შესაბამისად, ამ ლითონსაც აქვს მნიშვნელოვანი ხვედრითი წონა. უნიკალური თვისებების გამო, პირველ რიგში, შესანიშნავი ელექტრული თვისებების გამო, სპილენძი აქტიურად გამოიყენება ელექტრონული და ელექტრული სისტემების ელემენტების, ასევე სხვა დანიშნულების პროდუქტების წარმოებისთვის. გარდა სუფთა სპილენძისა, მის მინერალებსაც დიდი მნიშვნელობა აქვს მრავალი ინდუსტრიისთვის. მიუხედავად იმისა, რომ ბუნებაში ასეთი მინერალების 170-ზე მეტი სახეობაა, მათგან მხოლოდ 17-მა იპოვა აქტიური გამოყენება.
სპილენძის სიმკვრივის მნიშვნელობა
ამ ლითონის სიმკვრივე, რომელიც შეგიძლიათ იხილოთ სპეციალურ ცხრილში, აქვს მნიშვნელობა 8,93 * 10 3 კგ / მ 3. ასევე ცხრილში შეგიძლიათ იხილოთ სპილენძისთვის დამახასიათებელი კიდევ ერთი, სიმკვრივეზე არანაკლებ მნიშვნელოვანი: მისი სპეციფიკური წონა, რომელიც ასევე არის 8,93, მაგრამ იზომება გრამებში სმ 3-ზე. როგორც ხედავთ, სპილენძისთვის ამ პარამეტრის მნიშვნელობა ემთხვევა სიმკვრივის მნიშვნელობას, მაგრამ არ იფიქროთ, რომ ეს დამახასიათებელია ყველა ლითონისთვის.
ამ და ნებისმიერი სხვა ლითონის სიმკვრივე, რომელიც იზომება კგ/მ3-ში, პირდაპირ გავლენას ახდენს ამ მასალისგან დამზადებული პროდუქტების მასაზე. მაგრამ სპილენძისგან ან მისი შენადნობებისგან დამზადებული მომავალი პროდუქტის მასის დასადგენად, მაგალითად, თითბერი, უფრო მოსახერხებელია მათი სპეციფიკური სიმძიმის მნიშვნელობის გამოყენება და არა სიმკვრივის.
დღეს შემუშავებულია მრავალი მეთოდი და ალგორითმი არა მხოლოდ სიმკვრივის, არამედ სპეციფიკური სიმძიმის გასაზომად და გამოსათვლელად, რაც შესაძლებელს ხდის ამ მნიშვნელოვანი პარამეტრის განსაზღვრას ცხრილების დახმარების გარეშეც. ცოდნით სპეციფიკური სიმძიმის, რომელიც განსხვავდება სხვადასხვა და სუფთა ლითონებს შორის, ასევე სიმკვრივის მნიშვნელობის გათვალისწინებით, შეგიძლიათ ეფექტურად შეარჩიოთ მასალები მოცემული პარამეტრებით ნაწილების წარმოებისთვის. ძალიან მნიშვნელოვანია ისეთი აქტივობების განხორციელება მოწყობილობების დიზაინის ეტაპზე, რომლებშიც დაგეგმილია სპილენძისა და მისი შენადნობებისგან დამზადებული ნაწილების გამოყენება.
სპეციფიკური წონა, რომლის ღირებულება (ისევე როგორც სიმკვრივე) ჩანს ცხრილში, არის ლითონისგან ან ნებისმიერი სხვა ერთგვაროვანი მასალისგან დამზადებული პროდუქტის წონის თანაფარდობა მის მოცულობასთან. ეს კავშირი გამოიხატება ფორმულით γ = P/V, სადაც ასო γ აღნიშნავს სპეციფიკურ სიმძიმეს.
სპეციფიკური სიმძიმე და სიმკვრივე, რომლებიც მეტალის არსებითად განსხვავებული მახასიათებლებია, არ უნდა აგვერიოს, თუმცა მათ აქვთ იგივე მნიშვნელობა სპილენძისთვის.
სპილენძის სპეციფიკური სიმძიმის ცოდნა და ამ მნიშვნელობის გაანგარიშების ფორმულის გამოყენებით γ = P/V, შეგიძლიათ განსაზღვროთ სპილენძის ბილეთის მასა, რომელსაც აქვს განსხვავებული განივი კვეთა. ამისათვის აუცილებელია სპილენძის სპეციფიკური სიმძიმის მნიშვნელობის და სამუშაო ნაწილის მოცულობის გამრავლება, რაც არ არის განსაკუთრებით რთული გაანგარიშებით განსაზღვრა.
სპეციფიკური სიმძიმის ერთეულები
სხვადასხვა საზომ სისტემაში სპილენძის სპეციფიკური სიმძიმის გამოსახატავად გამოიყენება სხვადასხვა ერთეული.
- GHS სისტემაში ეს პარამეტრი იზომება 1 dyne/cm3-ში.
- SI სისტემა იყენებს გაზომვის ერთეულს 1n/m3.
- MKSS სისტემა იყენებს გაზომვის ერთეულს 1 კგ/მ 3.
თუ სპილენძის ან მისი შენადნობების ამ პარამეტრის სხვადასხვა საზომი ერთეულების წინაშე დგახართ, მაშინ მათი ერთმანეთში გადაქცევა რთული არ არის. ამისათვის შეგიძლიათ გამოიყენოთ მარტივი კონვერტაციის ფორმულა, რომელიც ასე გამოიყურება: 0.1 dyne/cm3 = 1 n/m3 = 0.102 kg/m3.
გამოთვალეთ წონა სპეციფიკური სიმძიმის მნიშვნელობის გამოყენებით
სამუშაო ნაწილის წონის გამოსათვლელად, თქვენ უნდა დაადგინოთ მისი განივი ფართობი, შემდეგ კი გაამრავლოთ იგი ნაწილის სიგრძეზე და სპეციფიკურ სიმძიმეზე.
მაგალითი 1:გამოვთვალოთ სპილენძ-ნიკელის შენადნობის MNZH5-1 ღეროს წონა, რომლის დიამეტრი 30 მილიმეტრია, სიგრძე კი 50 მეტრი.
ჩვენ ვიანგარიშებთ განივი კვეთის ფართობს S = πR 2 ფორმულის გამოყენებით, შესაბამისად: S = 3,1415 15 2 = 706,84 მმ 2 = 7,068 სმ 2
ვიცოდეთ სპილენძ-ნიკელის შენადნობის MNZH5-1 ხვედრითი წონა, რომელიც უდრის 8,7 გ/სმ 3, მივიღებთ: M = 7,068 8,7 5000 = 307458 გრამი = 307,458 კგ.
მაგალითი 2გამოვთვალოთ სპილენძის შენადნობის M2 28 ფურცლის წონა, რომლის სისქე არის 6 მმ და ზომები 1500x2000 მმ.
ერთი ფურცლის მოცულობა იქნება: V = 6 1500 2000 = 18000000 მმ 3 = 18000 სმ 3
ახლა, იმის ცოდნა, რომ M3 სპილენძის 1 სმ 3 ხვედრითი წონა არის 8,94 გ/სმ 3, შეგვიძლია გავიგოთ ერთი ფურცლის წონა: M = 8,94 18000 = 160920 გ = 160,92 კგ.
28-ვე ნაგლინი ფურცლის მასა იქნება: M = 160,92 · 28 = 4505,76 კგ
მაგალითი 3:გამოვთვალოთ BrNHK სპილენძის შენადნობის კვადრატული ღეროს წონა, რომლის სიგრძეა 8 მეტრი და გვერდითი ზომა 30 მმ.
მოდით განვსაზღვროთ მთლიანი ნაგლინი პროდუქტის მოცულობა: V = 3 3 800 = 7200 სმ 3
მითითებული სითბოს მდგრადი შენადნობის ხვედრითი წონაა 8,85 გ/სმ 3, შესაბამისად ნაგლინი პროდუქტის საერთო წონა იქნება: M = 7200 · 8,85 = 63720 გრამი = 63,72 კგ.
სპილენძის სპეციფიკური სიმძიმის გამოთვლა
მოგეხსენებათ, ბოლო ასობით წლის განმავლობაში, პროგრესი საკმაოდ შორს მივიდა, რამაც, თავის მხრივ, საშუალება მისცა მრავალი ინდუსტრიის განვითარებას მთელს მსოფლიოში. მეტალურგიული წარმოება არ არის გამოტოვებული, რადგან მეცნიერებამ ამ ინდუსტრიას მისცა მრავალი ტექნოლოგია, გაანგარიშების მეთოდი, მათ შორის ლითონების სპეციფიკური სიმძიმის გაზომვის შესაძლებლობა.
ვინაიდან სხვადასხვა სპილენძის შენადნობები განსხვავდება მათი შემადგენლობით, ასევე ფიზიკური და ქიმიური თვისებებით, ეს შესაძლებელს ხდის თითოეული პროდუქტისთვის ან ნაწილისთვის საჭირო შენადნობის შერჩევას. ნაგლინი პროდუქციის წარმოებისთვის საჭირო წონის გამოსათვლელად საჭიროა იცოდეთ შესაბამისი კლასის ხვედრითი წონა.
ლითონის სპეციფიკური სიმძიმის გაზომვის ფორმულა
სპეციფიკური წონა არის ერთგვაროვანი ლითონის P წონის თანაფარდობა გარკვეული შენადნობიდან ამ შენადნობის მოცულობასთან. სპეციფიკური სიმძიმე აღინიშნება სიმბოლოთი γ და არ უნდა აგვერიოს სიმკვრივესთან. მიუხედავად იმისა, რომ სპილენძის და სხვა ლითონების სიმკვრივე და სპეციფიკური სიმძიმის მნიშვნელობები ძალიან ხშირად ერთნაირია, უნდა გვახსოვდეს, რომ ეს ნამდვილად ასე არ არის ყველა პირობებში.
ამრიგად, სპილენძის სპეციფიკური სიმძიმის გამოსათვლელად გამოიყენება ფორმულა γ = P/V
და ნაგლინი სპილენძის გარკვეული ზომის წონის გამოსათვლელად, მისი განივი ფართობი მრავლდება სპეციფიკურ წონაზე და სიგრძეზე.
სპეციფიკური სიმძიმის ერთეულები
სპილენძის და სხვა შენადნობების სპეციფიკური სიმძიმის გასაზომად შეიძლება გამოყენებულ იქნას შემდეგი საზომი ერთეულები:
SGS სისტემაში - 1 dyne/cm 3,
SI სისტემაში - 1 ნ/მ 3,
MKSS სისტემაში - 1 კგ/მ 3.
ეს ერთეულები ურთიერთდაკავშირებულია გარკვეული თანაფარდობით, რომელიც ასე გამოიყურება:
0,1 დინი/სმ3 = 1 ნ/მ3 = 0,102 კგ/მ3.
სპილენძის სპეციფიკური სიმძიმის გამოთვლის მეთოდები
1. სპეციალური გამოყენება ჩვენს ვებსაიტზე,
2. ფორმულების გამოყენებით გამოთვალეთ ნაგლინი პროდუქტის კვეთის ფართობი და შემდეგ გაამრავლეთ ბრენდის ხვედრითი წონა და სიგრძე.
მაგალითი 1: გამოთვალეთ სპილენძის ფურცლების წონა 4 მმ სისქით, 1000x2000 მმ ზომით, 24 ცალი სპილენძის შენადნობიდან M2
გამოვთვალოთ ერთი ფურცლის მოცულობა V = 4 1000 2000 = 8000000 მმ 3 = 8000 სმ 3
იმის ცოდნა, რომ სპილენძის M3 კლასის 1 სმ 3 ხვედრითი წონა = 8,94 გ/სმ 3
გამოვთვალოთ ერთი ნაგლინი ფურცლის წონა M = 8,94 8000 = 71520 გ = 71,52 კგ
სულყველა ნაგლინი პროდუქტის მასა M = 71,52 24 = 1716,48 კგ
მაგალითი 2: გამოთვალეთ სპილენძის ჯოხის წონა D 32 მმ საერთო სიგრძით 100 მეტრი სპილენძ-ნიკელის შენადნობიდან MNZH5-1
32 მმ დიამეტრის მქონე ღეროს განივი ფართობი S = πR 2 ნიშნავს S = 3,1415 16 2 = 803,84 მმ 2 = 8,03 სმ 2
მოდით განვსაზღვროთ მთლიანი ნაგლინი პროდუქტის წონა, იმის ცოდნა, რომ სპილენძ-ნიკელის შენადნობის ხვედრითი წონა MNZH5-1 = 8,7 გ/სმ 3.
სულ M = 8,0384 8,7 10000 = 699340,80 გრამი = 699,34 კგ
მაგალითი 3: გამოთვალეთ სპილენძის კვადრატის წონა, რომლის გვერდია 20 მმ და სიგრძე 7,4 მეტრი, დამზადებულია BrNHK სპილენძის სითბოს მდგრადი შენადნობიდან.
ვიპოვოთ ნაგლინი მოცულობა V = 2 2 740 = 2960 სმ 3
განმარტება
მატერიის სიმკვრივეარის მისი მასის შეფარდება მოცულობასთან:
M/V, [გ/სმ 3, კგ/მ3]
მყარი ნივთიერების სიმკვრივე არის საცნობარო მნიშვნელობა. სპილენძის სიმკვრივეა 9,0 გ/სმ3. ელემენტარულ მდგომარეობაში სპილენძი წითელი მეტალია (სურ. 1). მისი ყველაზე მნიშვნელოვანი მუდმივები წარმოდგენილია ქვემოთ მოცემულ ცხრილში:
ცხრილი 1. სპილენძის ფიზიკური თვისებები.
სპილენძს ახასიათებს მნიშვნელოვანი სიმკვრივე, საკმაოდ მაღალი დნობის წერტილი და დაბალი სიმტკიცე. მისი ელასტიურობა და ელასტიურობა განსაკუთრებით მაღალია: სპილენძი შეიძლება შეიყვანონ მავთულში 0,001 მმ დიამეტრით (დაახლოებით 50-ჯერ თხელი ვიდრე ადამიანის თმა).
ბრინჯი. 1. სპილენძი. გარეგნობა.
ბუნებაში სპილენძის პოვნა
ბუნებით სიმრავლის თვალსაზრისით, სპილენძი ბევრად ჩამორჩება შესაბამის ტუტე ლითონებს. მისი შემცველობა დედამიწის ქერქში შეფასებულია დაახლოებით 0,003% (წონა). სპილენძი ძირითადად გვხვდება გოგირდის ნაერთების სახით და უფრო ხშირად სხვა ლითონების გოგირდის საბადოებთან ერთად. ცალკეული სპილენძის მინერალებიდან ყველაზე მნიშვნელოვანია ქალკოპირიტი (CuFeS 2) და ქალკოციტი (Cu 2 S). ჟანგბადის შემცველი მინერალები - კუპრიტი (Cu 2 O) და მალაქიტი ((CuOH) 2 CO 3) - გაცილებით ნაკლები სამრეწველო მნიშვნელობისაა.
სპილენძის ქიმიური თვისებებისა და სიმკვრივის მოკლე აღწერა
სპილენძი აყალიბებს შენადნობებს მრავალი ლითონისგან. კერძოდ, იგი შერწყმულია ოქროთი, ვერცხლით და ვერცხლისწყლით.
სპილენძის ქიმიური აქტივობა დაბალია. ჰაერში ის მუდმივად დაფარულია ძირითადი ნახშირორჟანგის მარილების მკვრივი მომწვანო-ნაცრისფერი ფილმით. აერთიანებს ჟანგბადს ნორმალური წნევის ქვეშ და გაცხელებისას:
4Cu + O 2 = 2CuO;
2Cu + O 2 = 2CuO.
არ რეაგირებს წყალბადთან, აზოტთან და ნახშირბადთან მაღალ ტემპერატურაზეც კი.
ჩვეულებრივ ტემპერატურაზე სპილენძი ნელ-ნელა ერწყმის ჰალოგენებს ქლორს, ბრომს და იოდს:
Cu + Cl 2 = CuCl 2;
Cu + Br 2 = CuBr 2.
სპილენძი სუსტი შემცირების აგენტია; არ რეაგირებს წყალთან და განზავებულ მარილმჟავასთან. ჟანგბადის ან კალიუმის ციანიდის თანდასწრებით იგი გადადის არაჟანგვის მჟავებთან ან ამიაკის ჰიდრატთან ერთად ხსნარში. ის იჟანგება კონცენტრირებული გოგირდის და აზოტის მჟავებით, აკვა რეგიით, ქალკოგენებით და არალითონური ოქსიდებით. რეაგირებს წყალბადის ჰალოგენებით გაცხელებისას.
პრობლემის გადაჭრის მაგალითები
მაგალითი 1
| ვარჯიში | როდესაც სპილენძისა და რკინის 20 გ მასის ნარევი ჭარბი მარილმჟავას ექვემდებარებოდა, გამოიყოფა 5,6 ლიტრი გაზი (არა.). განსაზღვრეთ ლითონების მასური წილადები ნარევში. |
| გამოსავალი | სპილენძი არ რეაგირებს მარილმჟავასთან, ვინაიდან იგი წყალბადის შემდეგ ლითონების აქტივობის სერიაშია, ე.ი. წყალბადის გამოყოფა ხდება მხოლოდ მჟავას რკინასთან ურთიერთქმედების შედეგად. დავწეროთ რეაქციის განტოლება: Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2. მოდით ვიპოვოთ წყალბადის ნივთიერების რაოდენობა: n(H 2) = V(H 2) / V_m = 5.6 / 22.4 = 0.25 მოლი. რეაქციის განტოლების მიხედვით: n(H 2) = n(Fe) = 0.25 მოლი. მოდი ვიპოვოთ რკინის მასა: m(Fe)=n(Fe) ×M(Fe) = 0.25 × 56 = 14 გ. მოდით გამოვთვალოთ ლითონების მასური წილადები ნარევში: w (Fe) = m(Fe) / მ ნარევი = 14 / 20 = 0.7 = 70%. w(Cu) = 100% - w(Fe) =100 - 70 = 30%. |
| უპასუხე | რკინის მასური წილი შენადნობაში არის 70%, სპილენძი - 30%. |
დღეს შემუშავებულია მრავალი რთული სტრუქტურა და მოწყობილობა, რომლებიც იყენებენ ლითონებს და მათ შენადნობებს სხვადასხვა თვისებებით. კონკრეტულ სტრუქტურაში ყველაზე შესაფერისი შენადნობის გამოსაყენებლად, დიზაინერები ირჩევენ მას სიძლიერის, სითხის, ელასტიურობის და ა.შ. მოთხოვნების შესაბამისად, ასევე ამ მახასიათებლების სტაბილურობის საჭირო ტემპერატურის დიაპაზონში. შემდეგი, გამოითვლება ლითონის საჭირო რაოდენობა, რომელიც საჭიროა მისგან პროდუქციის წარმოებისთვის. ამისათვის თქვენ უნდა გააკეთოთ გაანგარიშება მისი სპეციფიკური სიმძიმის მიხედვით. ეს მნიშვნელობა მუდმივია - ეს არის ლითონებისა და შენადნობების ერთ-ერთი მთავარი მახასიათებელი, რომელიც პრაქტიკულად ემთხვევა სიმკვრივეს. ადვილია გამოთვლა: თქვენ უნდა გაყოთ მყარი ლითონის ნაწილის წონა (P) მის მოცულობაზე (V). მიღებული მნიშვნელობა აღინიშნება γ და ის იზომება ნიუტონებში კუბურ მეტრზე.
სპეციფიკური სიმძიმის ფორმულა:
გამომდინარე იქიდან, რომ წონა გამრავლებულია სიმძიმის აჩქარებაზე, მივიღებთ შემდეგს:
ახლა კონკრეტული სიმძიმის საზომი ერთეულების შესახებ. ზემოთ მოყვანილი ნიუტონები კუბურ მეტრზე არის SI სისტემაში. თუ გამოიყენება GHS მეტრიკული სისტემა, მაშინ ეს მნიშვნელობა იზომება დინებით კუბურ სანტიმეტრზე. MKSS სისტემაში სპეციფიკური სიმძიმის აღსანიშნავად გამოიყენება შემდეგი ერთეული: კილოგრამი-ძალა კუბურ მეტრზე. ზოგჯერ მისაღებია გრამ ძალის გამოყენება კუბურ სანტიმეტრზე - ეს ერთეული ყველა მეტრულ სისტემას მიღმაა. ძირითადი ურთიერთობები შემდეგია:
1 დინი/სმ3 = 1,02 კგ/მ3 = 10 ნ/მ3.
რაც უფრო მაღალია სპეციფიკური სიმძიმის მნიშვნელობა, მით უფრო მძიმეა ლითონი. მსუბუქი ალუმინისთვის ეს მნიშვნელობა საკმაოდ მცირეა - SI ერთეულებში ის უდრის 2,69808 გ/სმ3-ს (მაგალითად, ფოლადისთვის უდრის 7,9 გ/სმ3-ს). ალუმინი, ისევე როგორც მისი შენადნობები, დღეს დიდი მოთხოვნაა და მისი წარმოება მუდმივად იზრდება. ყოველივე ამის შემდეგ, ეს არის ერთ-ერთი იმ რამდენიმე ლითონიდან, რომელიც საჭიროა ინდუსტრიისთვის, რომლის მარაგი დედამიწის ქერქშია. ალუმინის სპეციფიკური სიმძიმის ცოდნა, შეგიძლიათ გამოთვალოთ მისგან დამზადებული ნებისმიერი პროდუქტი. ამისთვის არის მოსახერხებელი ლითონის კალკულატორი, ან შეგიძლიათ გაანგარიშება ხელით გააკეთოთ ქვემოთ მოცემული ცხრილიდან სასურველი ალუმინის შენადნობის სპეციფიკური სიმძიმის აღებით.
თუმცა, მნიშვნელოვანია გავითვალისწინოთ, რომ ეს არის ნაგლინი პროდუქტების თეორიული წონა, ვინაიდან დანამატების შემცველობა შენადნობაში არ არის მკაცრად განსაზღვრული და შეიძლება მერყეობდეს მცირე საზღვრებში, მაშინ იგივე სიგრძის ნაგლინი პროდუქტების წონა, მაგრამ სხვადასხვა მწარმოებლისგან ან სერიები შეიძლება განსხვავდებოდეს, რა თქმა უნდა, ეს განსხვავება მცირეა, მაგრამ ის არსებობს.
აქ არის რამდენიმე გაანგარიშების მაგალითი:
მაგალითი 1. გამოთვალეთ A97 ალუმინის მავთულის წონა 4 მმ დიამეტრით და 2100 მეტრი სიგრძით.
მოდით განვსაზღვროთ წრის კვეთის ფართობი S=πR 2 ნიშნავს S=3.1415 2 2 =12.56 სმ 2
მოდით განვსაზღვროთ ნაგლინი პროდუქტების წონა იმის გათვალისწინებით, რომ A97 კლასის ხვედრითი წონა = 2,71 გ/სმ 3
M=12,56·2,71·2100=71478,96 გრამი = 71,47 კგ
სულმავთულის წონა 71,47 კგ
მაგალითი 2. გამოთვალეთ AL8 ალუმინისგან დამზადებული წრის წონა 60 მმ დიამეტრით და 150 სმ სიგრძით 24 ცალი ოდენობით.
მოდით განვსაზღვროთ წრის კვეთის ფართობი S=πR 2 ნიშნავს S=3.1415 3 2 =28.26 სმ 2
მოდით განვსაზღვროთ ნაგლინი პროდუქტის წონა იმის გათვალისწინებით, რომ AL8 კლასის ხვედრითი წონა = 2,55 გ/სმ 3
