Плотность сплава
Плотность сплава находят как отношение общей массы сплава к его общему объёму. Если известны массы и плотности металлов, сначала вычисляют объём каждого компонента, а затем складывают массы и объёмы.
Формула расчёта
Для сплава из двух металлов с массами \(m_1\) и \(m_2\) и плотностями \(\rho_1\) и \(\rho_2\) объёмы компонентов равны \(V_1=\frac{m_1}{\rho_1}\) и \(V_2=\frac{m_2}{\rho_2}\). Поэтому плотность сплава вычисляют так:
Для большего числа компонентов используют те же действия: складывают массы всех металлов и их объёмы. Важно привести все величины к согласованным единицам, например к килограммам и кубическим метрам или к граммам и кубическим сантиметрам. Подробнее порядок действий разобран на странице расчёта плотности сплава по составу.
Сплав состоит из \(2\) кг алюминия плотностью \(2700\,\text{кг/м}^3\) и \(6\) кг меди плотностью \(9000\,\text{кг/м}^3\). Объёмы металлов: \(V_1=\frac{2}{2700}\,\text{м}^3\), \(V_2=\frac{6}{9000}\,\text{м}^3\). Тогда \(V=0{,}001407\,\text{м}^3\), общая масса \(m=8\) кг, а \(\rho_{\text{спл}}=\frac{8}{0{,}001407}\approx5688\,\text{кг/м}^3\).
Нельзя находить плотность сплава простым средним арифметическим плотностей: \(\frac{\rho_1+\rho_2}{2}\). Это верно только в специальном случае равных объёмов, а в задачах массы и объёмы компонентов могут быть разными. Также формула предполагает отсутствие изменения объёма при образовании сплава.
Какое выражение правильно для плотности сплава из двух металлов?
Главное
- Плотность сплава равна отношению общей массы к общему объёму.
- Объём каждого металла находят по формуле \(V_i=\frac{m_i}{\rho_i}\), затем складывают массы и объёмы.
- Плотность сплава не равна простому среднему плотностей его компонентов.