Bestimmung der Kraftstoffdichte.

Dichte von Kerosin in Abhängigkeit von der Temperatur

Es wird eine Tabelle mit den Dichtewerten von flüssigem Kerosin der Klasse T-1 in Abhängigkeit von der Temperatur angegeben. Die Dichte von Kerosin wird in der Dimension kg/m 3 bei verschiedenen Temperaturen im Bereich von 20 bis 270 °C angegeben.

Seine Dichte wird durch die Zusammensetzung und Qualität der Produktion seiner einzelnen Chargen bei der Ölraffination bestimmt. Sie nimmt mit zunehmendem Gehalt an schweren Kohlenwasserstoffen in ihrer Zusammensetzung zu.

Die Dichte von Kerosin verschiedener Marken und unterschiedlicher Molekulargewichte kann um 5 bis 10 % unterschiedlich sein. Beispielsweise beträgt die Dichte von Flugkerosin TS-1 bei 20 °C 780 kg/m 3 , TS-2 beträgt 766 kg/m 3 , Flugkerosin T-6 beträgt 841 kg/m 3 und die Dichte von RT-Kraftstoff beträgt 778 kg/m3. Die Dichte von T-1-Kerosin beträgt bei einer Temperatur von 20 °C 819 kg/m 3 oder 819 g/l, Die Dichte von Leuchtkerosin beträgt 840 kg/m3.

Wenn dieser Kraftstoff erhitzt wird, verringert sich seine Dichte aufgrund einer Volumenzunahme aufgrund der Wärmeausdehnung. Beispielsweise beträgt die Dichte von T-1-Kerosin bei einer Temperatur von 270 °C 618 kg/m3.

Kerosin ähnelt anderen Kraftstoffarten. Dieselkraftstoff hat beispielsweise eine Dichte von etwa 860 kg/m3, Benzin – von 680 bis 800 kg/m3. Wenn wir die Dichte von Kerosin und Wasser vergleichen, wird die Dichte dieses Kraftstoffs geringer sein. Wenn Kerosin ins Wasser gelangt, bildet es auf seiner Oberfläche einen öligen Film.

Dichte von Kerosin in Abhängigkeit von der Temperatur - Tabelle

t, °С	ρ, kg/m 3	t, °С	ρ, kg/m 3	t, °С	ρ, kg/m 3
20	819	110	759	200	685
30	814	120	751	210	676
40	808	130	744	220	668
50	801	140	736	230	658
60	795	150	728	240	649
70	788	160	720	250	638
80	781	170	711	260	628
90	774	180	703	265	623
100	766	190	694	270	618

Spezifische Wärmekapazität von Kerosin bei verschiedenen Temperaturen

Die Tabelle zeigt die spezifische Wärmekapazität von Kerosin bei verschiedenen Temperaturen. Die Wärmekapazität von Kerosin wird im Temperaturbereich von 20...270°C angegeben. Der Wert der spezifischen (Massen-)Wärmekapazität von Kerosin wird durch seine Zusammensetzung, also den Gehalt an aromatischen und paraffinischen Kohlenwasserstoffen, bestimmt. Je weniger Paraffine und Olefine im Kerosin enthalten sind, desto geringer ist seine Wärmekapazität.

Die spezifische Wärmekapazität von Kerosin hängt von der Temperatur ab – sie erhöht sich, wenn der Kraftstoff erhitzt wird. Die Abhängigkeit der Wärmekapazität von der Temperatur ist nichtlinear. Bei Raumtemperatur beträgt seine spezifische Wärmekapazität 2000 J/(kg K). Bei hohen Temperaturen kann der Wert dieser thermophysikalischen Eigenschaft von Kerosin 3300 J/(kg K) erreichen.

Darüber hinaus hängt die Wärmekapazität von Kerosin auch vom Druck ab. Mit steigendem Druck nimmt er ab, bei hohen Temperaturen nimmt die Wirkung des Drucks zu. Es ist zu beachten, dass die Abhängigkeit der Wärmekapazität von Kerosin vom Druck nicht linear ist.

Spezifische Wärmekapazität von Kerosin – Tabelle

t, °С	C p , J/(kg K)	t, °С	C p , J/(kg K)	t, °С	C p , J/(kg K)
20	2000	110	2430	200	2890
30	2040	120	2480	210	2940
40	2090	130	2530	220	3000
50	2140	140	2580	230	3050
60	2180	150	2630	240	3110
70	2230	160	2680	250	3160
80	2280	170	2730	260	3210
90	2330	180	2790	265	3235
100	2380	190	2840	270	3260

Kerosinviskosität abhängig von der Temperatur

Es wird eine Tabelle mit dynamischen Werten angegeben. μ und kinematisch ν Kerosinviskosität bei positiven und negativen Temperaturen im Bereich von -50 bis 300 °C. Die Viskosität von Kerosin wird durch die Anzahl und Größe der Kohlenwasserstoffmoleküle in seiner Zusammensetzung bestimmt. Das Ausmaß solcher molekularer Bindungen hängt direkt von der Temperatur des Kraftstoffs ab. Bei niedrigen Temperaturen sind sie recht zahlreich und groß, was Kerosin unter diesen Bedingungen merklich zähflüssig macht.

Bei Raumtemperatur beträgt die dynamische Viskosität von Kerosin 0,00149 Pa s. Die kinematische Viskosität von Kerosin beträgt bei einer Temperatur von 20°C 1,819·10 -6 m 2 /s. Mit zunehmender Temperatur dieses Kraftstoffs nimmt seine Viskosität ab. Der kinematische Viskositätskoeffizient nimmt weniger stark ab als der dynamische, da sich auch die Dichte von Kerosin mit der Temperatur ändert. Wenn Kerosin beispielsweise von 20 auf 200 Grad erhitzt wird, verringert sich seine dynamische Viskosität um das 5,7-fache und seine kinematische Viskosität um das 4,8-fache.

Wertetabelle der dynamischen und kinematischen Viskosität von Kerosin

t, °С	μ·10 3 , Pa·s	ν·10 6, m 2 /s	t, °С	μ·10 3 , Pa·s	ν·10 6, m 2 /s
-50	11,5	14,14	40	1,08	1,337
-45	9,04	—	60	0,832	1,047
-40	7,26	8,59	80	0,664	0,85
-35	5,96	—	100	0,545	0,711
-30	4,98	5,75	120	0,457	0,61
-25	4,22	—	140	0,39	0,53
-20	3,62	4,131	160	0,338	0,469
-15	3,14	—	180	0,296	0,421
-10	2,75	3,12	200	0,262	0,382
-5	2,42	—	220	0,234	0,35
0	2,15	2,61	240	0,211	0,325
5	1,92	—	260	0,191	0,304
10	1,73	—	280	0,174	—
20	1,49	1,819	300	0,159	—

Hinweis: Die Werte der kinematischen Viskosität von Kerosin in der Tabelle wurden durch Berechnung unter Verwendung der Werte der dynamischen Viskosität und Dichte ermittelt.

Jede Flüssigkeit hat ihre eigenen einzigartigen Eigenschaften und Eigenschaften. In der Physik ist es üblich, eine Reihe von Phänomenen zu berücksichtigen, die mit diesen spezifischen Eigenschaften verbunden sind.

Flüssigkeiten werden üblicherweise in zwei Hauptkategorien unterteilt:

• tropfend oder gering komprimierbar;
• gasförmig oder komprimierbar.

Abbildung 2. Berechnung der Flüssigkeitsdichte. Author24 – Online-Austausch studentischer Arbeiten

Diese Flüssigkeitsklassen weisen grundlegende Unterschiede auf. Somit unterscheiden sich tröpfchenförmige Flüssigkeiten deutlich von gasförmigen. Sie haben ein bestimmtes Volumen. Sein Wert wird sich unter dem Einfluss äußerer Kräfte nicht ändern. Im gasförmigen Zustand können Flüssigkeiten ihr gesamtes Volumen einnehmen. Außerdem kann eine ähnliche Flüssigkeitsklasse ihr eigenes Volumen erheblich verändern, wenn sie durch bestimmte äußere Kräfte beeinflusst wird.

Flüssigkeiten jeglicher Art haben drei Eigenschaften, von denen sie sich nicht trennen können:

• Dichte;
• Viskosität;
• Oberflächenspannungskraft.

Diese Eigenschaften können zahlreiche Bewegungsgesetze beeinflussen und sind daher für das Studium und die praktische Anwendung von Wissen von größter Bedeutung.

Konzept der Flüssigkeitsdichte

Die in einer Volumeneinheit enthaltene Masse wird als Dichte der Flüssigkeit bezeichnet. Wenn Sie die Druckeinheit schrittweise erhöhen, verringert sich die Wassermenge tendenziell von ihrem ursprünglichen Wert. Der Werteunterschied beträgt ungefähr 1 zu 20.000. Das volumetrische Kompressionsverhältnis für andere Tröpfchenflüssigkeiten hat die gleiche Zahlenordnung. Da in der Praxis in der Regel keine nennenswerten Druckänderungen auftreten, ist es in der Praxis üblich, bei der Berechnung des spezifischen Gewichts und der Dichte als Funktion des Drucks nicht auf die Kompressibilität von Wasser zurückzugreifen.

Abbildung 3. Dichten verschiedener Flüssigkeiten. Author24 – Online-Austausch studentischer Arbeiten

Zur Berechnung der Flüssigkeitsdichte wird das Konzept der Temperaturausdehnung für Tröpfchenflüssigkeiten eingeführt. Sie wird durch den Wärmeausdehnungskoeffizienten charakterisiert, der die Vergrößerung des Flüssigkeitsvolumens bei einer Temperaturerhöhung um 10 Grad Celsius ausdrückt.

Somit wird ein Dichteindikator für eine bestimmte Flüssigkeit gebildet. Es wird normalerweise bei unterschiedlichen atmosphärischen Druck- und Temperaturindikatoren berücksichtigt. Oben finden Sie eine Tabelle, die die Dichten der wichtigsten Flüssigkeitsarten zeigt.

Dichte von Wasser

Die für den Menschen am häufigsten vorkommende und bekannteste Flüssigkeit ist Wasser. Betrachten wir die Hauptmerkmale der Dichte und Viskosität dieser Substanz. Unter natürlichen Bedingungen beträgt die Dichte des Wassers 1000 kg/m3. Dieser Indikator wird für destilliertes Wasser verwendet. Für Meerwasser liegt der Dichtewert etwas höher – 1030 kg/m3. Dieser Wert ist nicht endlich und hängt eng mit der Temperatur zusammen. Ideale Indikatoren können bei einer Temperatur von etwa 4 Grad Celsius erfasst werden. Wenn Sie über kochendem Wasser mit einer Temperatur von 100 Grad rechnen, nimmt die Dichte deutlich ab und beträgt etwa 958 kg/m3. Es wurde festgestellt, dass beim Erhitzen von Flüssigkeiten normalerweise deren Dichte abnimmt.

Auch die Dichte des Wassers kommt der Dichte einiger gängiger Lebensmittel recht nahe. Es kann mit Wein, Essiglösung, Magermilch, Sahne und Sauerrahm verglichen werden. Einige Produkttypen haben eine höhere Dichte. Allerdings gibt es viele Lebensmittel- und Getränkeprodukte, die dem klassischen Wasser deutlich unterlegen sein können. Darunter sind in der Regel Alkohole sowie Erdölprodukte, darunter Heizöl, Kerosin und Benzin.

Wenn die Dichte einiger Gase berechnet werden muss, werden die Zustandsgleichungen idealer Gase verwendet. Dies ist in Fällen erforderlich, in denen sich das Verhalten realer Gase erheblich vom Verhalten idealer Gase unterscheidet und der Verflüssigungsprozess nicht stattfindet.

Das Volumen eines Gases hängt normalerweise von Druck und Temperatur ab. Bei hohen Geschwindigkeiten treten Druckunterschiede auf, die zu erheblichen Änderungen der Gasdichte führen. Typischerweise manifestiert sich inkompressibles Gas bei Geschwindigkeiten von mehr als hundert Metern pro Sekunde. Es wird das Verhältnis der Flüssigkeitsgeschwindigkeit zur Schallgeschwindigkeit berechnet. Dies ermöglicht die Korrelation vieler Indikatoren bei der Bestätigung der Dichte eines bestimmten Stoffes.

Viskosität von Flüssigkeiten

Eine weitere Eigenschaft jeder Flüssigkeit ist die Viskosität. Dabei handelt es sich um einen Flüssigkeitszustand, der Scherkräften oder anderen äußeren Kräften standhalten kann. Es ist bekannt, dass echte Flüssigkeiten ähnliche Eigenschaften haben. Sie ist definiert als innere Reibung bei der Relativbewegung benachbarter Flüssigkeitspartikel.

Es gibt nicht nur leicht bewegliche Flüssigkeiten, sondern auch zähflüssigere Stoffe. Die erste Gruppe umfasst normalerweise Luft und Wasser. Bei Schwerölen tritt die Resistenz auf einer anderen Ebene auf. Die Viskosität kann durch den Grad der Fließfähigkeit einer Flüssigkeit charakterisiert werden. Dieser Vorgang wird auch Beweglichkeit seiner Teilchen genannt und hängt von der Dichte des Stoffes ab. Die Viskosität von Flüssigkeiten unter Laborbedingungen wird mit Viskosimetern bestimmt. Hängt die Viskosität einer Flüssigkeit weitgehend nur von der angelegten Temperatur ab, so ist es üblich, zwischen mehreren Grundparametern von Stoffen zu unterscheiden. Mit zunehmender Temperatur nimmt die Viskosität der Tröpfchenflüssigkeit tendenziell ab. Die Viskosität einer gasförmigen Flüssigkeit nimmt unter ähnlichen Bedingungen nur zu.

Die Kraft der inneren Reibung in Flüssigkeiten entsteht, wenn die Gradientengeschwindigkeit proportional zur Fläche der Schichten ist, die die Reibung ausüben. Dabei unterscheidet man üblicherweise die Reibung in Flüssigkeiten vom Reibungsvorgang in anderen festen Körpern. In Festkörpern hängt die Reibungskraft vom Normaldruck und nicht von der Fläche der Reibflächen ab.

Anomale und ideale Flüssigkeiten

Aufgrund ihrer inneren Eigenschaften werden zwei Arten von Flüssigkeiten unterschieden:

• abnormale Flüssigkeiten;
• ideale Flüssigkeiten.

Definition 1

Anomale Flüssigkeiten sind solche Flüssigkeiten, die nicht dem Newtonschen Viskositätsgesetz gehorchen. Solche Flüssigkeiten sind in der Lage, sich nach dem Moment der Scherbeanspruchung beim Überschreiten der Mindestschwelle zu bewegen. Dieser Vorgang wird auch als Anfangsschubspannung bezeichnet. Diese Flüssigkeiten können sich unter kleinen Spannungen nicht bewegen und unterliegen einer elastischen Verformung.

Zu den idealen Flüssigkeiten gehört eine imaginäre Flüssigkeit, die keiner Kompression oder Verformung unterliegt, das heißt, ihr fehlt die Eigenschaft der Viskosität. Zur Berechnung ist die Einführung bestimmter Korrekturfaktoren erforderlich.

Für die gängigsten Flüssigkeiten wird eine Tabelle mit der Dichte von Flüssigkeiten bei verschiedenen Temperaturen und Atmosphärendruck bereitgestellt. Die Dichtewerte in der Tabelle entsprechen den angegebenen Temperaturen; Dateninterpolation ist zulässig.

Viele Stoffe können in flüssigem Zustand vorliegen. Flüssigkeiten sind Stoffe unterschiedlicher Herkunft und Zusammensetzung, die fließfähig sind und unter dem Einfluss bestimmter Kräfte ihre Form ändern können. Die Dichte einer Flüssigkeit ist das Verhältnis der Masse einer Flüssigkeit zum Volumen, das sie einnimmt.

Schauen wir uns Beispiele für die Dichte einiger Flüssigkeiten an. Der erste Stoff, der einem in den Sinn kommt, wenn man das Wort „Flüssigkeit“ hört, ist Wasser. Und das ist kein Zufall, denn Wasser ist die am häufigsten vorkommende Substanz auf dem Planeten und kann daher als Ideal angesehen werden.

Entspricht 1000 kg/m 3 für destilliertes und 1030 kg/m 3 für Meerwasser. Da dieser Wert eng mit der Temperatur zusammenhängt, ist es erwähnenswert, dass dieser „ideale“ Wert bei +3,7 °C erreicht wurde. Die Dichte von kochendem Wasser ist etwas geringer – sie beträgt 958,4 kg/m 3 bei 100 °C. Beim Erhitzen von Flüssigkeiten nimmt in der Regel ihre Dichte ab.

Die Dichte des Wassers hat einen ähnlichen Wert wie der verschiedener Lebensmittel. Dies sind Produkte wie: Essiglösung, Wein, 20 % Sahne und 30 % Sauerrahm. Einige Produkte erweisen sich als dichter, zum Beispiel Eigelb – seine Dichte beträgt 1042 kg/m3. Dichter als Wasser sind: Ananassaft – 1084 kg/m3, Traubensaft – bis zu 1361 kg/m3, Orangensaft – 1043 kg/m3, Coca-Cola und Bier – 1030 kg/m3.

Viele Stoffe haben eine geringere Dichte als Wasser. Alkohole sind beispielsweise viel leichter als Wasser. Die Dichte beträgt also 789 kg/m3, Butyl – 810 kg/m3, Methyl – 793 kg/m3 (bei 20 °C). Bestimmte Arten von Kraftstoffen und Ölen haben noch niedrigere Dichtewerte: Öl – 730–940 kg/m3, Benzin – 680–800 kg/m3. Die Dichte von Kerosin beträgt etwa 800 kg/m3, - 879 kg/m3, Heizöl - bis zu 990 kg/m3.

Dichte von Flüssigkeiten – Tabelle bei verschiedenen Temperaturen

Flüssig	Temperatur, °C	Flüssigkeitsdichte, kg/m3
Anilin	0…20…40…60…80…100…140…180	1037…1023…1007…990…972…952…914…878
(GOST 159-52)	-60…-40…0…20…40…80…120	1143…1129…1102…1089…1076…1048…1011
Aceton C3H6O	0…20	813…791
Hühnereiweiß	20	1042
	20	680-800
	7…20…40…60	910…879…858…836
Brom	20	3120
Wasser	0…4…20…60…100…150…200…250…370	999,9…1000…998,2…983,2…958,4…917…863…799…450,5
Meerwasser	20	1010-1050
Wasser ist schwer	10…20…50…100…150…200…250	1106…1105…1096…1063…1017…957…881
Wodka	0…20…40…60…80	949…935…920…903…888
Likörwein	20	1025
Trockener Wein	20	993
Gasöl	20…60…100…160…200…260…300	848…826…801…761…733…688…656
	20…60…100…160…200…240	1260…1239…1207…1143…1090…1025
GTF (Kühlmittel)	27…127…227…327	980…880…800…750
Dauterm	20…50…100…150…200	1060…1036…995…953…912
Hühnereigelb	20	1029
Carboran	27	1000
	20	802-840
Salpetersäure HNO 3 (100 %)	-10…0…10…20…30…40…50	1567…1549…1531…1513…1495…1477…1459
Palmitinsäure C 16 H 32 O 2 (konz.)	62	853
Schwefelsäure H 2 SO 4 (konz.)	20	1830
Salzsäure HCl (20%)	20	1100
Essigsäure CH 3 COOH (konz.)	20	1049
Cognac	20	952
Kreosot	15	1040-1100
	37	1050-1062
Xylol C 8 H 10	20	880
Kupfersulfat (10%)	20	1107
Kupfersulfat (20%)	20	1230
Kirschlikör	20	1105
Heizöl	20	890-990
Erdnussbutter	15	911-926
Maschinenöl	20	890-920
Motoröl T	20	917
Olivenöl	15	914-919
(raffiniert)	-20…20…60…100…150	947…926…898…871…836
Honig (dehydriert)	20	1621
Methylacetat CH 3 COOCH 3	25	927
	20	1030
Kondensmilch mit Zucker	20	1290-1310
Naphthalin	230…250…270…300…320	865…850…835…812…794
Öl	20	730-940
Trocknendes Öl	20	930-950
Tomatenmark	20	1110
Gekochte Melasse	20	1460
Stärkesirup	20	1433
EINE KNEIPE	20…80…120…200…260…340…400	990…961…939…883…837…769…710
Bier	20	1008-1030
PMS-100	20…60…80…100…120…160…180…200	967…934…917…901…884…850…834…817
PES-5	20…60…80…100…120…160…180…200	998…971…957…943…929…902…888…874
Apfelsoße	0	1056
(10 %)	20	1071
Eine Lösung von Speisesalz in Wasser (20%)	20	1148
Zuckerlösung in Wasser (gesättigt)	0…20…40…60…80…100	1314…1333…1353…1378…1405…1436
Quecksilber	0…20…100…200…300…400	13596…13546…13350…13310…12880…12700
Schwefelkohlenstoff	0	1293
Silikon (Diethylpolysiloxan)	0…20…60…100…160…200…260…300	971…956…928…900…856…825…779…744
Apfelsirup	20	1613
Terpentin	20	870
(Fettgehalt 30-83%)	20	939-1000
Harz	80	1200
Kohlenteer	20	1050-1250
Orangensaft	15	1043
Traubensaft	20	1056-1361
Grapefruitsaft	15	1062
Tomatensaft	20	1030-1141
Apfelsaft	20	1030-1312
Amylalkohol	20	814
Butylalkohol	20	810
Isobutylalkohol	20	801
Isopropylalkohol	20	785
Methylalkohol	20	793
Propylalkohol	20	804
Ethylalkohol C 2 H 5 OH	0…20…40…80…100…150…200	806…789…772…735…716…649…557
Natrium-Kalium-Legierung (25 % Na)	20…100…200…300…500…700	872…852…828…803…753…704
Blei-Wismut-Legierung (45 % Pb)	130…200…300…400…500..600…700	10570…10490…10360…10240…10120..10000…9880
flüssig	20	1350-1530
Molke	20	1027
Tetrakresyloxysilan (CH 3 C 6 H 4 O) 4 Si	10…20…60…100…160…200…260…300…350	1135…1128…1097…1064…1019…987…936…902…858
Tetrachlorbiphenyl C 12 H 6 Cl 4 (Arochlor)	30…60…150…250…300	1440…1410…1320…1220…1170
	0…20…50…80…100…140	886…867…839…810…790…744
Dieselkraftstoff	20…40…60…80…100	879…865…852…838…825
Vergaserkraftstoff	20	768
Kraftstoff	20	911
RT-Kraftstoff		836…821…792…778…764…749…720…692…677…648
Treibstoff T-1	-60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200	867…853…824…819…808…795…766…736…720…685
T-2-Kraftstoff	-60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200	824…810…781…766…752…745…709…680…665…637
T-6-Kraftstoff	-60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200	898…883…855…841…827…813…784…756…742…713
T-8-Kraftstoff	-60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200	847…833…804…789…775…761…732…703…689…660
Kraftstoff TS-1	-60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200	837…823…794…780…765…751…722…693…879…650
Tetrachlorkohlenstoff (CTC)	20	1595
Urothopin C 6 H 12 N 2	27	1330
Fluorbenzol	20	1024
Chlorbenzol	20	1066
Ethylacetat	20	901
Ethylbromid	20	1430
Ethyliodid	20	1933
Ethylchlorid	0	921
Äther	0…20	736…720
Harpius Äther	27	1100

Indikatoren mit niedriger Dichte zeichnen sich durch folgende Flüssigkeiten aus: Terpentin 870 kg/m 3,

Einer der drei Aggregatzustände der Existenz von Stoffen ist flüssig. Flüssige Partikel sind sehr kompakt angeordnet, was ihre hohe Dichte (die Dichten einiger Flüssigkeiten ist in Tabelle 1 angegeben) und ihre geringe Kompressibilität im Vergleich zu Gasen bestimmt. Der Aufbau und die innere Struktur von Flüssigkeiten sind durch eine geordnete Anordnung der Partikel gekennzeichnet. Aufgrund der relativ hohen Beweglichkeit flüssiger Teilchen ist ihre Anordnung auf kleine Inseln (Aggregate oder Cluster) beschränkt, wobei letztere zufällig zueinander ausgerichtet sind und ein Teil des Raums zwischen ihnen unbefüllt mit Materie bleibt. Diese Formationen sind instabil, die Verbindungen in ihnen werden ständig zerstört und entstehen neu. Dabei kommt es zu einem Austausch von Teilchen zwischen benachbarten Clustern. Aus struktureller Sicht ist eine Flüssigkeit daher durch das Vorhandensein eines labilen (mobilen) Gleichgewichts aufgrund der relativen Bewegungsfreiheit der Partikel gekennzeichnet. Die Bildung labiler Aggregate in Flüssigkeiten wird auch bei Temperaturen deutlich über der Kristallisationstemperatur beobachtet. Mit abnehmender Temperatur nimmt die Stabilität solcher Aggregate zu und in der Nähe der Kristallisationstemperatur weisen Flüssigkeiten eine quasikristalline Struktur auf, d. h. Die Anzahl der Aggregate nimmt zu, sie werden größer und beginnen, sich auf eine bestimmte Weise relativ zueinander auszurichten.

Tabelle 1. Dichten einiger Flüssigkeiten.

Flüssigkeiten sind isotrop, d.h. Ihre physikalischen Eigenschaften sind in verschiedenen Richtungen gleich. Mit jeder noch so kleinen Anstrengung verändern Flüssigkeiten leicht ihre Form, was sich in der Fließfähigkeit äußert. Natürlich variiert die Fließfähigkeit (oder ihr Kehrwert – die Viskosität) für verschiedene Flüssigkeiten innerhalb weiter Grenzen. Es gibt Flüssigkeiten, die eine sehr hohe Viskosität haben (z. B. einige Bitumen), wodurch sie bei einer plötzlichen Belastung – einem Stoß – wie Feststoffe zusammenfallen. Gleichzeitig ermöglicht eine allmähliche und kontinuierliche Erhöhung der Belastung die Erkennung von Flüssigkeit in ihnen.

Beispiele für Problemlösungen

BEISPIEL 1

Übung	Berechnen Sie das Wasservolumen und die Masse an Natriumchlorid NaCl, die zur Herstellung von 250 ml einer 0,7 M Lösung erforderlich sind. Nehmen Sie die Dichte der Lösung mit 1 g/cm3 an. Wie hoch ist der Massenanteil an Natriumchlorid in dieser Lösung?
Lösung	Eine molare Konzentration einer Lösung von 0,7 M bedeutet, dass 1000 ml Lösung 0,7 Mol Salz enthalten. Dann können Sie die Menge an Salzsubstanz in 250 ml dieser Lösung ermitteln: n(NaCl) = V Lösung (NaCl) × C M (NaCl); n(NaCl) = 250 × 0,7 / 1000 = 0,175 mol. Ermitteln wir die Masse von 0,175 Mol Natriumchlorid: M(NaCl) = Ar(Na) + Ar(Cl) = 23 + 35,5 = 58,5 g/mol. m(NaCl) = n(NaCl) × M(NaCl); m(NaCl) = 0,175 × 58,5 = 10,2375 g. Berechnen wir die Wassermasse, die erforderlich ist, um 250 ml 0,7 M Natriumchloridlösung zu erhalten: r = m Lösung / V; m Lösung = V ×r = 250 × 1 = 250 g. m(H 2 O) = 250 - 10,2375 = 239,7625 g.
Antwort	Die Masse von Wasser beträgt 239,7625 g, das Volumen ist der gleiche Wert, da die Dichte von Wasser 1 g/cm 3 beträgt.

BEISPIEL 2

Übung	Berechnen Sie das Wasservolumen und die Masse an Kaliumnitrat KNO 3, die zur Herstellung von 150 ml einer 0,5 M Lösung erforderlich sind. Nehmen Sie die Dichte der Lösung mit 1 g/cm3 an. Wie hoch ist der Massenanteil an Kaliumnitrat in einer solchen Lösung?
Lösung	Eine molare Konzentration einer Lösung von 0,5 M bedeutet, dass 1000 ml Lösung 0,7 Mol Salz enthalten. Anschließend können Sie die Salzmenge in 150 ml dieser Lösung ermitteln: n(KNO 3) = V Lösung (KNO 3) × C M (KNO 3); n(KNO 3) = 150 × 0,5 / 1000 = 0,075 mol. Ermitteln wir die Masse von 0,075 Mol Kaliumnitrat: M(KNO 3) = Ar(K) + Ar(N) + 3×Ar(O) = 39 + 14 + 3×16 = 53 + 48 = 154 g/mol. m(KNO 3) = n(KNO 3) × M(KNO 3); m(KNO 3) = 0,075 × 154 = 11,55 g. Berechnen wir die Wassermasse, die erforderlich ist, um 150 ml einer 0,5 M Kaliumnitratlösung zu erhalten: r = m Lösung / V; m Lösung = V ×r = 150 × 1 = 150 g. m(H 2 O) = m Lösung - m(NaCl); m(H 2 O) = 150 - 11,55 = 138,45 g.
Antwort	Die Masse von Wasser beträgt 138,45 g, das Volumen ist gleich groß, da die Dichte von Wasser 1 g/cm3 beträgt.

Arbeitsziele:

Geben Sie den Schülern eine Vorstellung von der Methodik zur Bestimmung der Dichte von Erdölprodukten.

Bringen Sie den Schülern bei, den Dichtewert bei der Berechnung des Kraftstoff- und Schmiermittelverbrauchs zu berücksichtigen.

Unter Kraftstoffdichteρ versteht seine Masse pro Volumeneinheit. Die Dichtedimension in SI-Einheiten wird in kg/m3 ausgedrückt. Die Dichte von Erdölprodukten hängt von der Temperatur ab, d. h. mit zunehmender Temperatur nimmt die Dichte ab und mit abnehmender Temperatur zu. Die Dichte kann bei jeder Temperatur gemessen werden, das Messergebnis ergibt jedoch zwangsläufig eine Temperatur von +20 °C, die als Maßstab für die Beurteilung der Dichte von Kraftstoffen und Ölen gilt.

Die Reduktion der gemessenen Dichte auf die Dichte bei einer Standardtemperatur von +20 °C erfolgt nach der Formel

ρ 20 = ρ T + γ(T + 20),

Wo ρ - Kraftstoffdichte bei Prüftemperatur, kg/m 3 ; γ - durchschnittliche Temperaturkorrektur, kg/m 3 -Grad (Tabelle 2); T- Temperatur, bei der die Kraftstoffdichte gemessen wurde, °C.

Die Werte der Dichtekorrekturen sind in der Tabelle angegeben. 2.

Tabelle 2

Durchschnittliche Temperaturkorrekturen für die Dichte von Erdölprodukten

Erdölprodukte	Optionen
	Gemessene Dichte von Erdölprodukten ρ T kg/m3	Temperaturkorrektur pro 1 °C γ , kg/m3
Dieselkraftstoff

Berichterstattung über untersuchte Erdölprodukte

Die Abrechnung von Erdölprodukten in Öldepots, Kraft- und Schmierstofflagern für Kraftfahrzeuge, Mechanisierungsstützpunkten und Tankstellen sowie der Großhandelseinkauf und -transport von Kraft- und Schmierstoffen erfolgt in Masseneinheiten, d. h. der Umsatz erfolgt in Gewichtseinheiten - Kilogramm und Tonnen (kg, t), und der Verbrauch wird in volumetrischen Einheiten berücksichtigt - Liter (l).

Folglich müssen das Buchhaltungs- und Berichtswesen sowie die Berechnungen bei der Erstellung von Lieferanfragen die Übertragung von Mengen von Masseneinheiten in Volumeneinheiten und umgekehrt vorsehen. Darüber hinaus werden durch die Kontrolle des Vorhandenseins von Kraftstoffrückständen in den Tanks von Tankstellen (Tankstellen), deren Einzelhandelsverkauf und Abgabe beim Betanken von Fahrzeugtanks auch deren Verbrauchswerte ermittelt und in volumetrischen Einheiten, d. h. in Litern (l), ausgegeben.

Aus diesem Grund ist eine Umrechnung von Masseneinheiten in Volumeneinheiten und umgekehrt erforderlich, wofür Sie die Dichte der empfangenen und gelieferten Erdölprodukte kennen müssen.

Die Neuberechnung erfolgt wie folgt: Benzinmenge in Masseneinheiten, kg G T = V T ρ T,

Wo V T- Benzinmenge in Volumeneinheiten, l; ρ T- Dichte von Benzin bei gleicher Temperatur, kg/l.

Mit umgekehrter Berechnung und gleicher Notation V T = G T / ρ T.

Auf diese Weise, absolute Dichte eines Stoffes ist die Massemenge, die in einer Volumeneinheit enthalten ist. Im SI-System hat es die Dimension kg/m 3 .

Dichtemessung mit Öldichtemessern

In Lagerhäusern und Tankstellen wird die Dichte von Erdölprodukten gemessen Öldichtemesser(Aräometer), ein hohler Glasschwimmer mit Ballast am Boden und einem dünnen Glasrohr oben, das eine Dichteskala enthält. Im Messset sind Dichtemessgeräte mit unterschiedlichen Dichteskalengrenzen enthalten, mit denen Sie die Dichte aller Arten von Kraftstoffen und Ölen praktisch bestimmen können (Abb. 3-4).

Dichtemesser werden in g/cm3 kalibriert. Um die Dichte des Produkts im SI-System auszudrücken, ist es daher erforderlich, das resultierende Messergebnis durch Multiplikation mit 1000 neu zu berechnen.

Reis. 4. Bestimmung der Benzindichte A - Aerometer: 1 - Thermometerskala; 2 - Dichteskala (p, g/cm2); b - Öldichtemesser: 1 - Öldichtemesser

Reis. 3. Gerät zur Bestimmung der Dichte von Erdölprodukten: 1 - Glaszylinder; 2 - Öldichtemesser; 3 - getestetes Ölprodukt; 4 - Thermometer

Geräte und Materialien -Öldichtemesser, Glaszylinder

Die Reihenfolge der Arbeit.

1) Gießen Sie den Testkraftstoff in einen sauberen Glaszylinder mit einem Fassungsvermögen von 250 ml und einem Durchmesser von 50 ml;

2) Lassen Sie den Kraftstoff absetzen, bis Luftblasen freigesetzt werden, sodass er die Temperatur der Umgebungsluft annimmt.

3) Wählen Sie ein Öldichtemessgerät mit der entsprechenden Skalenteilung, kg/m 3 und Messgrenze:

für Benzin - 690-750; für Dieselkraftstoffe - 820-860;

für Kerosin - 780-820; für Öle - 830-910;

4) Nehmen Sie ein sauberes und trockenes Öldichtemessgerät am oberen Teil und tauchen Sie es langsam in das Testprodukt ein, damit es die Zylinderwände nicht berührt;

5) Nachdem das Öldichtemessgerät aufgehört hat zu schwingen, nehmen Sie die Messwerte auf der Dichteskala entlang der Oberkante des Meniskus vor (in diesem Fall sollte sich das Auge des Beobachters auf der Höhe des Flüssigkeitsmeniskus befinden);

6) Lesen Sie die Testtemperatur ab T mit einem in das Öldichtemessgerät eingelöteten Thermometer. Der Messwert auf der Dichtemesserskala gibt die Kraftstoffdichte an ρ T bei Prüftemperatur t.

7) Bringen Sie die gemessene Dichte auf den Standardwert p 20, d.h. auf die Dichte bei einer Temperatur von +20 °C, unter Berücksichtigung der Temperaturkorrektur gemäß Tabelle. 3.

Die Werte der Dichtekorrekturen sind in der Tabelle angegeben. 3. Die Dichte von Benzin ist nicht durch die Norm standardisiert, charakterisiert jedoch zusammen mit anderen physikalischen und chemischen Indikatoren die Qualität von Erdölprodukten;

Tisch 3

Tabelle der vollständigen Temperaturkorrekturen für die Dichte von Erdölprodukten

Gemessen	Korrektur für	Gemessen	Korrektur für
Dichte, kg/m 3	1°C, kg/m3	Dichte, kg/m 3	1°C, kg/m3

8) Bei der Bestimmung der Dichte von Erdölprodukten mit einem Dichtemesser, die bei 50 °C eine Viskosität von mehr als 200 cSt aufweisen, erfolgt das Eintauchen des Dichtemessers sehr langsam, sodass solche Erdölprodukte mit einem gleichen Volumen Kerosin, der Dichte, vermischt werden davon wird vorab gemessen. Rühren Sie die Ölprodukte, bis sie vollständig homogen sind, und bestimmen Sie die Dichte der Mischung auf die gleiche Weise wie zuvor angegeben.

Die Dichte eines viskosen Erdölprodukts wird nach folgender Formel berechnet:

wobei p I die Dichte der Mischung ist; p II - Kerosindichte.

Wenn die Dichte von Kerosin und der Mischung bei unterschiedlichen Temperaturen bestimmt wurde, werden die Dichten neu berechnet, auf die gleichen Temperaturwerte gebracht und erst danach die Werte p I und p II in die Formel eingesetzt.