Плотность и удельный вес меди – единицы измерения, расчет веса
Плотность меди (чистой), поверхность которой имеет красноватый, а в изломе розоватый оттенок, высока. Соответственно, этот металл обладает и значительным удельным весом. Благодаря своим уникальным свойствам, в первую очередь отличной электро- и теплопроводности, медь активно используется для производства элементов электронных и электрических систем, а также изделий другого назначения. Кроме чистой меди, большое значение для многих отраслей промышленности имеют и ее минералы. Несмотря на то что в природе таких минералов существует более 170-ти видов, активное применение нашли только 17 из них.
Медь широко используется в производстве
Значение плотности меди
Плотность данного металла, которую можно посмотреть в специальной таблице, имеет значение, равное 8,93*10 3 кг/м 3 . Также в таблице можно увидеть и другую, не менее важную, чем плотность, характеристику меди: ее удельный вес, который тоже равен 8,93, но измеряется в граммах на см 3 . Как видите, у меди значение этого параметра совпадает со значением плотности, но не стоит думать, что это характерно для всех металлов.
Плотность этого, да и любого другого металла, измеряемая в кг/м 3 , напрямую влияет на то, какой массой будут обладать изделия, изготовленные из данного материала. Но для определения массы будущего изделия, изготовленного из меди или из ее сплавов, к примеру, из латуни, удобнее пользоваться значением их удельного веса, а не плотности.
Расчет удельного веса
На сегодняшний день разработано множество методик и алгоритмов измерения и расчета не только плотности, но и удельного веса, позволяющих даже без помощи таблиц определять этот важный параметр. Зная удельный вес, который у разных сплавов меди и чистого металла отличается, как и значение плотности, можно эффективно подбирать материалы для производства деталей с заданными параметрами. Такие мероприятия очень важно выполнять на стадии проектирования устройств, в составе которых планируется использовать детали, изготовленные из меди и ее сплавов.
Удельный вес, значение которого (как и плотности) можно посмотреть и в таблице — это отношение веса изделия, изготовленного как из металла, так и из любого другого однородного материала, к его объему. Выражается это отношение формулой γ=P/V, где буквой γ как раз и обозначается удельный вес.
Нельзя путать удельный вес и плотность, которые являются разными характеристиками металла по своей сути, хоть и обладают одинаковым значением для меди.
Зная удельный вес меди и используя формулу для расчета этой величины γ=P/V, можно определить массу медной заготовки, имеющей различной сечение. Для этого необходимо перемножить значение удельного веса для меди и объем рассматриваемой заготовки, определить который расчетным путем не представляет особой сложности.
Читайте также: Какая химическая связь характерна для меди
Единицы измерения удельного веса
Для выражения удельного веса меди в различных системах измерения используются различные единицы.
- В системе СГС данный параметр измеряется в 1 дин/см 3 .
- В системе СИ принята единица измерения 1н/м 3 .
- В системе МКСС используется единица измерения 1 кГ/м 3 .
Если вы столкнулись с различными единицами измерения этого параметра меди или ее сплавов, то не представляет сложности перевести их друг в друга. Для этого можно использовать простую формулу перевода, которая выглядит следующим образом: 0,1 дин/см 3 = 1 н/м 3 = 0,102 кГ/м 3 .
Медьсодержащая руда до обработки
Расчет веса с использованием значения удельного веса
Чтобы вычислить вес заготовки, нужно определить площадь ее поперечного сечения, а затем умножить его на длину детали и на удельный вес.
Рассчитаем вес прутка из медно-никелевого сплава МНЖ5-1, диаметр которого составляет 30 миллиметров, а длина — 50 метров.
Площадь сечения вычислим по формуле S=πR 2 , следовательно: S = 3,1415 · 15 2 = 706,84 мм 2 = 7,068 см 2
Зная удельный вес медно-никелевого сплава МНЖ5-1, который равен 8,7 гр/см 3 , получим: М = 7,068 · 8,7 · 5000 = 307458 грамм = 307,458 кг
Вычислим вес 28-ми листов из медного сплава М2, толщина которых составляет 6 мм, а размеры 1500х2000 мм.
Объем одного листа составит: V = 6 · 1500 · 2000 = 18000000 мм 3 = 18000 см 3
Теперь, зная, что удельный вес 1 см 3 меди марки М3 равен 8,94 гр/см 3 , можем узнать вес одного листа: M = 8,94 · 18000 = 160920 гр = 160,92 кг
Масса всех 28-ми листов проката составит: М = 160,92 · 28 = 4505,76 кг
Вычислим вес прута квадратного сечения из медного сплава БрНХК длиной 8 метров и размер стороны 30 мм.
Определим объем всего проката: V = 3 · 3 · 800 = 7200 см 3
Удельный вес указанного жаропрочного сплава равен 8,85 гр/см 3 , следовательно общий вес проката составит: М = 7200 · 8,85 = 63720 грамм = 63,72 кг
Удельный вес меди и медных сплавов
Для расчета веса проката из меди и медных сплавов по удельному весу нужной марки — существует специальный калькулятор металла, характеристики медных сплавов — марочник металлов.
Также см. таблицы:
Удельный вес бронзы, латуни
Удельный вес титана, никеля, цинка
Расчет удельного веса меди
Как известно, за последние сотни лет прогресс шагнул достаточно далеко, что, в свою очередь, позволило развиваться многим отраслям промышленности по всему миру. Не осталось в стороне и металлургическое производство, так как наука подарила этой отрасли множество технологий, методик расчета и в том числе возможность измерения удельного веса металлов.
Поскольку различные медные сплавы различны по своему составу, а также по физическим и химически свойствам, это дает возможность для каждого изделия или детали подбирать необходимый сплав. Для расчета веса требуемого для производства проката, необходимо знать удельный вес соответствующей марки.
Формула для измерения удельного веса металла
Удельным весом называется отношение веса P однородного металла из определённого сплава к объёму этого сплава. Обозначается удельный вес символом γ и его ни в коем случае нельзя путать с плотностью. Хотя значения плотности и удельного веса как меди, так и других металлов очень часто одинаковы, стоит помнить, что это действительно не во всех условиях.
Таким образом, для расчета удельного веса меди используется формула γ=Р/V
А для расчета веса определенного размера медного проката, площадь его поперечного сечения умножается на удельный вес и на длину.
Единицы измерения удельного веса
Чтобы измерить удельный вес медных и других сплавов могут использоваться следующие еденицы измерения:
Данные единицы связаны между собой определённым соотношением, которое выглядит так:
0,1 дин/см 3 = 1 н/м3 = 0,102 кГ/м 3 .
Способы расчёт удельного веса меди
Рассчитать удельный вес меди можно при помощи двух методов:
1. Использование специального калькулятора медного металлопроката на нашем сайте,
2. Расчёт при помощи формул, площади поперечного сечения проката, а затем умножение на удельный вес марки и на длинну.
Пример 1: расчитаем вес медных листов толщиной 4 мм, размером 1000х2000 мм в количестве 24 штуки из медного сплава М2
Посчитаем объем одного листа V = 4·1000·2000 = 8000000 мм 3 = 8000 см 3
Зная, что удельный вес 1 см 3 меди марки М3 = 8,94 гр/см 3
Посчитаем вес одного листа проката M = 8,94·8000 = 71520 гр = 71,52 кг
Итого масса всего проката М = 71,52·24 = 1716,48 кг
Пример 2: расчитаем вес медного прутка Д 32 мм общей длиной 100 метров из медно-никелевого сплава МНЖ5-1
Площадь сечения прутка диаметром 32 мм S=πR 2 значит S=3,1415·16 2 =803,84 мм 2 = 8,03 см 2
Определим вес всего проката, зная что удельный вес медно-никелевого сплава МНЖ5-1 = 8,7 гр/см 3
Итого М = 8,0384·8,7·10000=699340,80 грамм = 699,34 кг
Пример 3: расчитаем вес медного квадрата со стороной 20 мм длиной 7,4 метра из медного жаропрочного сплава БрНХК
Найдем объем проката V = 2·2·740 = 2960 см 3
Зная, что удельн. вес 1 см 3 = 8,85 гр/см 3 получаем
Итого М = 2960·8,85 = 26196 грамм = 26,19 кг
По химическому составу можно выделить несколько основных групп медных сплавов, подробные характеристики которых можно посмотреть в нашем марочнике металлов:
Плотность меди
| Удельный вес наиболее распространенных марок меди | ||
| Наименование (тип меди) | Марка или обозначение | Удельный вес (г/см 3 ) |
| Практически чистая медь | М0 М00 М1 М2 М3 |
8,94 8,94 8,94 8,94 8,94 |
| Медно-никелевый сплав | МН19 МНЖ5-1 МНМц3-12 МНМц40-1.5 МНМц43-0.5 МНЦ15-20 НМЖМц28-2.5-1.5 |
8,9 8,7 8,4 8,9 8,9 8,7 8,8 |
| Сплав меди жаропрочный | БрКд1 БрНБТ БрНХК БрХ БрХЦр МК |
8,94 8,83 8,85 8,92 8,9 8,92 |
Применение меди и медных сплавов в промышленности
Поскольку медь является цветным металлом, который обладает особенным свойствами и который к тому же не так легко добыть, её очень часто используют в различных промышленных областях для производства самых разнообразных товаров.
Характеристики меди
Чистая медь имеет следующие свойственные характеристики:
Температура плавления — 1083 °C,
Температура кипения — 2600 °C.
Добыча меди
Медь добывают путём переработки руд, которые в большом или малом количестве содержат медь. Обычно для добычи меди используют процесс обогащения руды, так как в своём большинстве она содержит пустую породу. После этого медь подвергается обжигу, плавке и конвертированию.
В промышленности чистую медь использую довольно редко, в таком виде она используется только в производстве электротехники, так как является отличным проводником электрического тока. Из чистой меди производят электрические кабели, провода, электрогенераторы, радиоустройства и телеоборудование.
В остальной же промышленности в основном используют медные сплавы:
Латуни – в машиностроении, в производстве химического оборудования, оптики, разного рода приборов и сеток для целлюлозно-бумажной промышленности,
Алюминиевой и свинцовой бронзы – благодаря прекрасным механическим свойствам и высокой стойкости к коррозии, это сплав используют в производстве подшипников и деталей, которые подвержены высокому давлению.
Кремниевые бронзы – заменитель оловянной бронзы.
Оловянные бронзы – используются для отлива медных листов, а также в химической промышленности.
Кроме этого, медь также используется, как удобрение для почвы в виде медного купороса, который к тому же является ядовитым. Малая часть меди идёт также на производство памятников, монументов и разного рода статуй, так как этот металл очень мягок и может принимать практически любые формы.
Для расчета какого-либо металлопроката по удельному весу — для этого существует специальный калькулятор металла.
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _