Відмінності між версіями «Методи вимірювання густини»
| Рядок 39: | Рядок 39: | ||
<math>y</math> питома вага води. | <math>y</math> питома вага води. | ||
| − | тоді <math>V_{1}=\frac{p_{V{0}p_{0}}} | + | тоді <math>V_{1}=\frac{p_{V{0}p_{0}}}{yh}_{1}</math> |
Аналогічно можна записати для балона з досліджуваною речовиною: | Аналогічно можна записати для балона з досліджуваною речовиною: | ||
| − | <math>V_{2}=\frac{p_{0}V_{0}} | + | <math>V_{2}=\frac{p_{0}V_{0}}{yh}_{2}</math> |
Тоді об’єм досліджуваної речовини: | Тоді об’єм досліджуваної речовини: | ||
| − | <math>V=\frac{p_{V{0}p_{0}}} | + | <math>V=\frac{p_{V{0}p_{0}}}{yh}_{1}-\frac{p_{0}V_{0}}{yh}_{2}={\frac{p_{0}V_{0}}y}(\frac{1}h_{1}-\frac{1}h_{2})</math> |
А густина досліджуваної речовини знаходиться як відношення маси, виміряної за будь-яким із методів вимірювання маси, до знайденого об’єму. | А густина досліджуваної речовини знаходиться як відношення маси, виміряної за будь-яким із методів вимірювання маси, до знайденого об’єму. | ||
Версія за 18:58, 21 травня 2012
Густина - один з головних показників, що визначає якість продукту і входить до показників нормованих нормативно-технічною документацією.
Густина – це маса рідини, яка знаходиться в одиниці об’єму її визначають в кілограмах або градусах ареометра (оА). Градуси ареометра отримують відкинув перші дві цифри від значення густини.
Арео́метр ( грец. αραιος — рідкий і μετρον — міра) — прилад (статичний густиномір) для вимірювання густини рідин за виштовхувальною силою, яка діє на тіло, що частково або повністю занурене в рідину, і яка зрівноважена вагою тіла та (чи) грузилами відомої маси. А. оснований на законі Архімеда. Застосовують А. постійної маси (денсиметр) і А. постійного об'єму, які можна застосовувати для вимірювання густин рідин (див. денсиметрія) та твердих тіл (за об'ємом витісненої рідини і масою тіла).
Середня густина є фізичною величиною, яка визначається відношенням маси тіла або речовини до всього зайнятого ним (нею) об’єму , включаючи пори та пустоти:
.[math]p=\frac{m}{V}[/math]
Середня густина найчастіше вимірюється в кілограмах на кубічний метр (кг/м3), проте можна також використовувати одиниці г/см3 та т/м3. У разі потреби середню густину встановлюють для матеріалів, що перебувають у будь-якому стані: зволоженому, повітряно-сухому або сухому (тобто висушеному до сталої маси).
Визначаючи середню густину, масу поруватих або насипних матеріалів встановлюють звичайним зважуванням, а об’єм різними методами, такими, як в об’ємомірі за об’ємом витісненої інертної рідини або за допомогою газового об’ємоміра. Насипна густина є відношенням маси сипкого матеріалу до його об’єму, включаючи простір між частинками. ЇЇ визначають для зернистих і порошкоподібних матеріалів. У ряді випадків використовують поняття відносної густини , тобто відношення густини матеріалу до густини стандартної речовини (наприклад, води, для якої = 1000 кг/м3 при 20 оС); є безрозмірною величиною.
Середня густина залежить від хімічного та мінералогічного складів матеріалу, але більшою мірою – від величини та кількості пор і пустот. Чим їх більше, тим легшим є матеріал. З підвищенням вологості показник збільшується. Середня густина має велике практичне значення для виконання різних розрахунків (обсягів транспортування, складування матеріалів тощо). Вона є тісно пов’язаною з іншими властивостями будівельних матеріалів, такими як пористість, міцність, теплопровідність, водонепроникність та інші, що дає змогу за показником орієнтуватися, де можна використовувати матеріал у будівництві або промисловості.
Визначення густини засновано на законі Архімеда, за яким на об’єкт занурений в рідину діє виштовхуюча сила, яка дорівнює масі витісненої їм рідини. Густина рідинних харчових продуктів складається з густини його складових частин і відбиває їх кількісне співвідношення.
- Метод визначення густини насипних та пористих матеріалів
за допомогою газового об’ємоміра
Принцип дії газового об’ємоміра заснований на законі Бойля – Маріотта. Газовий об’ємомір складається з металевого робочого балона А, приєднаної до нього знизу скляної колби В, довгої манометричної трубки М та допоміжного резервуара Р, заповненого водою. Балон А герметично закривається кришкою з краном К. Всередині цього балона встановлюється відерко, в яке поміщують досліджувану речовину. Скляна колба В має дві мітки – одну знизу, другу – вгорі, тоді об’єм поміж мітками вказаний на стінці колби. Переміщуючи резервуар у вертикальному напрямі, можна змінювати рівень води в резервуарі та манометрі..jpg)
Для визначення об’єму речовини , яка поміщена у балон А, треба знайти об’єм повітря в цьому балоні спочатку без досліджуваної речовини , а потім разом з нею . Об’єм речовини дорівнює, очевидно, різниці виміряних об’ємів. За законом Бойля – Маріотта маємо:
[math](V_{0}+V_{1})p_{0}=V_{1}(p_{1}+yh_{1})[/math]
де [math]V_{0}[/math] об’єм скляної колби В між мітками;
[math]V{1}[/math] об’єм балона А
[math]p_{1}[/math] атмосферний тиск;
[math]h_{1}=H_{2}-H_{1}[/math] різниця рівнів в манометрі М;
[math]y[/math] питома вага води.
тоді [math]V_{1}=\frac{p_{V{0}p_{0}}}{yh}_{1}[/math]
Аналогічно можна записати для балона з досліджуваною речовиною:
[math]V_{2}=\frac{p_{0}V_{0}}{yh}_{2}[/math]
Тоді об’єм досліджуваної речовини:
[math]V=\frac{p_{V{0}p_{0}}}{yh}_{1}-\frac{p_{0}V_{0}}{yh}_{2}={\frac{p_{0}V_{0}}y}(\frac{1}h_{1}-\frac{1}h_{2})[/math]
А густина досліджуваної речовини знаходиться як відношення маси, виміряної за будь-яким із методів вимірювання маси, до знайденого об’єму.
