تعیین چگالی سوخت

چگالی نفت سفید بسته به دما

جدولی از مقادیر چگالی نفت سفید مایع درجه T-1 بسته به دما ارائه شده است. چگالی نفت سفید در ابعاد کیلوگرم بر متر مکعب در دماهای مختلف در محدوده 20 تا 270 درجه سانتیگراد داده می شود.

چگالی آن با ترکیب و کیفیت تولید دسته های جداگانه آن در طی پالایش نفت تعیین می شود. با افزایش محتوای هیدروکربن های سنگین در ترکیب آن افزایش می یابد.

چگالی نفت سفید مارک های مختلف و وزن های مولکولی مختلف ممکن است 5 ... 10٪ متفاوت باشد.به عنوان مثال، چگالی نفت سفید هوانوردی TS-1 در 20 درجه سانتیگراد 780 کیلوگرم بر متر مکعب، TS-2 766 کیلوگرم بر متر مکعب، نفت سفید هواپیمایی T-6 841 کیلوگرم بر متر مکعب است، چگالی سوخت RT برابر است با 778 کیلوگرم بر متر مکعب. چگالی نفت سفید T-1 در دمای 20 درجه سانتیگراد 819 کیلوگرم بر متر مکعب یا 819 گرم در لیتر است. چگالی نفت سفید روشنایی 840 کیلوگرم بر متر مکعب است.

هنگامی که این سوخت گرم می شود، به دلیل افزایش حجم در اثر انبساط حرارتی، چگالی آن کاهش می یابد. به عنوان مثال، در دمای 270 درجه سانتی گراد، چگالی نفت سفید T-1 برابر با 618 کیلوگرم بر متر مکعب می شود.

نفت سفید مشابه سایر انواع سوخت است. به عنوان مثال، سوخت دیزل دارای چگالی حدود 860 کیلوگرم بر متر مکعب، بنزین - از 680 تا 800 کیلوگرم در متر مکعب است. اگر چگالی نفت سفید و آب را مقایسه کنید، چگالی این سوخت کمتر می شود. هنگامی که نفت سفید وارد آب می شود، یک لایه روغنی روی سطح آن تشکیل می شود.

چگالی نفت سفید بسته به دما - جدول

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

ظرفیت گرمایی ویژه نفت سفید در دماهای مختلف

جدول ظرفیت گرمایی ویژه نفت سفید را در دماهای مختلف نشان می دهد. ظرفیت گرمایی نفت سفید در محدوده دمایی از 20 ... 270 درجه سانتیگراد نشان داده شده است. مقدار ظرفیت گرمایی ویژه (جرمی) نفت سفید با ترکیب آن، یعنی محتوای هیدروکربن های معطر و پارافین تعیین می شود. هرچه پارافین و الفین کمتری در نفت سفید وجود داشته باشد، ظرفیت حرارتی آن کمتر است.

ظرفیت گرمایی ویژه نفت سفید به دما بستگی دارد - با گرم شدن سوخت افزایش می یابد.وابستگی ظرفیت گرمایی به دما غیرخطی است. در دمای اتاق، ظرفیت گرمایی ویژه آن 2000 J/(kg K) است. در دماهای بالا، مقدار این خاصیت ترموفیزیکی نفت سفید می تواند به 3300 J/(kg K) برسد.

علاوه بر این، ظرفیت گرمایی نفت سفید نیز به فشار بستگی دارد. با افزایش فشار، کاهش می یابد و در دماهای بالا، اثر فشار افزایش می یابد. لازم به ذکر است که وابستگی ظرفیت گرمایی نفت سفید به فشار خطی نیست.

ظرفیت گرمایی ویژه نفت سفید - جدول

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

ویسکوزیته نفت سفید بسته به دما

جدولی از مقادیر پویا آورده شده است. μ و سینماتیک ν ویسکوزیته نفت سفید در دماهای مثبت و منفی در محدوده 50- تا 300 درجه سانتی گراد. ویسکوزیته نفت سفید با تعداد و اندازه مولکول های هیدروکربن در ترکیب آن تعیین می شود. مقیاس چنین پیوندهای مولکولی مستقیماً به دمای سوخت بستگی دارد. در دماهای پایین، آنها بسیار زیاد و در اندازه بزرگ هستند، که باعث می شود نفت سفید در این شرایط به طرز چشمگیری چسبناک شود.

در دمای اتاق، ویسکوزیته دینامیکی نفت سفید 0.00149 Pa s است.ویسکوزیته سینماتیکی نفت سفید در دمای 20 درجه سانتیگراد 1.819·10 -6 m 2 / s است. با افزایش دمای این سوخت، ویسکوزیته آن کاهش می یابد. ضریب ویسکوزیته سینماتیکی نرخ کاهش کمتری نسبت به دینامیکی دارد، زیرا چگالی نفت سفید نیز با دما تغییر می‌کند. به عنوان مثال، هنگامی که نفت سفید از 20 تا 200 درجه گرم می شود، ویسکوزیته دینامیکی آن 5.7 برابر و ویسکوزیته سینماتیکی 4.8 کاهش می یابد.

جدول مقادیر ویسکوزیته دینامیکی و سینماتیکی نفت سفید

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	—

توجه: مقادیر ویسکوزیته سینماتیکی نفت سفید در جدول با محاسبه با استفاده از مقدار ویسکوزیته دینامیکی و چگالی بدست آمده است.

هر مایعی خواص و ویژگی های منحصر به فرد خود را دارد. در فیزیک، مرسوم است که تعدادی از پدیده ها را در نظر بگیریم که با این ویژگی های خاص مرتبط هستند.

مایعات معمولاً به دو دسته اصلی تقسیم می شوند:

• چکه ای یا کم تراکم پذیر.
• گازی یا قابل تراکم

شکل 2. محاسبه چگالی مایع. نویسنده24 - تبادل آنلاین آثار دانشجویی

این دسته از مایعات تفاوت های اساسی بین خود دارند. بنابراین، مایعات قطره ای تفاوت قابل توجهی با مایعات گازی دارند. حجم مشخصی دارند. ارزش آن تحت تأثیر هیچ نیروی خارجی تغییر نخواهد کرد. در حالت گازی، مایعات می توانند تمام حجمی را که دارند را اشغال کنند. همچنین، یک کلاس مایع مشابه اگر تحت تأثیر نیروهای خارجی خاص قرار گیرد، می تواند حجم خود را به میزان قابل توجهی تغییر دهد.

مایعات از هر نوع دارای سه خاصیت هستند که نمی توانند با آنها جدا شوند:

• تراکم؛
• ویسکوزیته؛
• نیروی کشش سطحی

این ویژگی ها می توانند بر قوانین متعدد حرکت آنها تأثیر بگذارند، بنابراین در فرآیند مطالعه و به کارگیری دانش در عمل از اهمیت اولیه برخوردار هستند.

مفهوم چگالی مایع

جرم موجود در واحد حجم را چگالی مایع می گویند. اگر واحد فشار را به تدریج افزایش دهید، حجم آب از مقدار اولیه خود کاهش می یابد. تفاوت در مقادیر تقریباً 1 در 20000 است. نسبت تراکم حجمی برای سایر مایعات قطره ای دارای ترتیب اعداد یکسانی خواهد بود. به عنوان یک قاعده، در عمل مشخص می شود که هیچ تغییر قابل توجهی در فشار رخ نمی دهد، بنابراین مرسوم است که هنگام محاسبه وزن مخصوص و چگالی به عنوان تابعی از فشار، از تراکم پذیری آب در عمل استفاده نشود.

شکل 3. چگالی مایعات مختلف. نویسنده24 - تبادل آنلاین آثار دانشجویی

برای محاسبه چگالی مایع، مفهوم انبساط دما برای مایعات قطره ای معرفی شده است. با ضریب انبساط حرارتی مشخص می شود که افزایش حجم مایع را با افزایش دما به میزان 10 درجه سانتیگراد بیان می کند.

بنابراین، یک شاخص چگالی برای یک مایع خاص تشکیل می شود. معمولاً در شاخص های مختلف فشار اتمسفر و دما در نظر گرفته می شود. در بالا جدولی وجود دارد که چگالی انواع اصلی مایعات را نشان می دهد.

چگالی آب

رایج ترین و آشناترین مایع برای انسان آب است. بیایید ویژگی های اصلی چگالی و ویسکوزیته این ماده را در نظر بگیریم. چگالی آب در شرایط طبیعی 1000 کیلوگرم بر متر مکعب خواهد بود. این نشانگر برای آب مقطر استفاده می شود. برای آب دریا، مقدار چگالی کمی بالاتر است - 1030 کیلوگرم بر متر مکعب. این مقدار محدود نیست و ارتباط نزدیکی با دما دارد. شاخص های ایده آل را می توان در دمای حدود 4 درجه سانتیگراد ثبت کرد. اگر محاسبات را روی آب جوش با دمای 100 درجه انجام دهید، چگالی به طور قابل توجهی کاهش می یابد و تقریباً 958 کیلوگرم در متر مکعب خواهد بود. مشخص شده است که معمولاً در فرآیند گرم کردن هر مایعی، چگالی آنها کاهش می یابد.

چگالی آب نیز بسیار نزدیک به تعدادی از غذاهای رایج است. می توان آن را با شراب، محلول سرکه، شیر بدون چربی، خامه، خامه ترش مقایسه کرد. برخی از انواع محصولات تراکم بالاتری دارند. با این حال، بسیاری از محصولات غذایی و نوشیدنی وجود دارند که می توانند به طور قابل توجهی از آب کلاسیک پایین تر باشند. در میان آنها معمولاً الکل ها و همچنین فرآورده های نفتی از جمله نفت کوره، نفت سفید و بنزین وجود دارد.

در صورت نیاز به محاسبه چگالی برخی از گازها، از معادلات حالت گازهای ایده آل استفاده می شود. این در مواردی ضروری است که رفتار گازهای واقعی به طور قابل توجهی با رفتار گازهای ایده آل متفاوت است و فرآیند مایع سازی رخ نمی دهد.

حجم گاز معمولاً به فشار و دما بستگی دارد. اختلاف فشار که باعث تغییرات قابل توجهی در چگالی گاز می شود هنگام حرکت در سرعت های بالا رخ می دهد. به طور معمول، گاز تراکم ناپذیر با سرعت بیش از صد متر در ثانیه خود را نشان می دهد. نسبت سرعت سیال به سرعت صوت محاسبه می شود. این باعث می شود هنگام تأیید چگالی یک ماده خاص، بسیاری از شاخص ها را به هم مرتبط کنیم.

ویسکوزیته مایعات

خاصیت دیگر هر مایع ویسکوزیته است. این حالت سیالی است که قادر به مقاومت در برابر برش یا سایر نیروهای خارجی است. مشخص است که مایعات واقعی خواص مشابهی دارند. این به عنوان اصطکاک داخلی در طول حرکت نسبی ذرات مایع واقع در نزدیکی تعریف می شود.

نه تنها مایعات به راحتی قابل جابجایی هستند، بلکه مواد چسبناک بیشتری نیز وجود دارند. گروه اول معمولاً شامل هوا و آب است. در روغن های سنگین، مقاومت در سطح متفاوتی رخ می دهد. ویسکوزیته را می توان با درجه سیالیت یک مایع مشخص کرد. این فرآیند را تحرک ذرات آن نیز می نامند و به چگالی ماده بستگی دارد. ویسکوزیته مایعات در شرایط آزمایشگاهی توسط ویسکومتر تعیین می شود. اگر ویسکوزیته یک مایع تا حد زیادی فقط به دمای اعمال شده بستگی دارد، مرسوم است که بین چندین پارامتر اساسی مواد تمایز قائل شویم. با افزایش دما، ویسکوزیته مایع قطره کاهش می یابد. ویسکوزیته یک مایع گازی در شرایط مشابه فقط افزایش می یابد.

نیروی اصطکاک داخلی در مایعات زمانی ایجاد می شود که سرعت گرادیان متناسب با سطح لایه هایی باشد که اصطکاک را انجام می دهند. در این حالت، اصطکاک در مایعات معمولاً از فرآیند اصطکاک در سایر اجسام جامد متمایز می شود. در جامدات، نیروی اصطکاک به فشار معمولی بستگی دارد، نه به سطح سطوح مالش.

مایعات غیرعادی و ایده آل

دو نوع مایعات بر اساس خصوصیات داخلی آنها وجود دارد:

• مایعات غیر طبیعی؛
• مایعات ایده آل

تعریف 1

مایعات غیرعادی مایعاتی هستند که از قانون ویسکوزیته نیوتن پیروی نمی کنند. چنین مایعاتی می توانند پس از لحظه تنش برشی هنگام عبور از حداقل آستانه شروع به حرکت کنند. به این فرآیند تنش برشی اولیه نیز گفته می شود. این سیالات نمی توانند تحت تنش های کوچک حرکت کنند و تغییر شکل الاستیک را تجربه می کنند.

مایعات ایده آل شامل یک مایع خیالی است که تحت هیچ گونه فشردگی یا تغییر شکلی قرار نمی گیرد، یعنی فاقد خاصیت ویسکوزیته است. برای محاسبه آن باید فاکتورهای اصلاحی خاصی را معرفی کرد.

جدولی از چگالی مایعات در دماها و فشار اتمسفر مختلف برای رایج ترین مایعات ارائه شده است. مقادیر چگالی در جدول با دماهای مشخص شده مطابقت دارد؛ درون یابی داده ها مجاز است.

بسیاری از مواد قابلیت قرار گرفتن در حالت مایع را دارند. مایعات موادی هستند با منشأها و ترکیبات مختلف که دارای سیالیت هستند و می توانند تحت تأثیر نیروهای خاصی شکل خود را تغییر دهند. چگالی یک مایع، نسبت جرم یک مایع به حجمی است که آن را اشغال می کند.

بیایید نمونه هایی از چگالی برخی مایعات را بررسی کنیم. اولین ماده ای که با شنیدن کلمه "مایع" به ذهن خطور می کند آب است. و این اصلا تصادفی نیست، زیرا آب رایج ترین ماده روی این سیاره است و بنابراین می توان آن را به عنوان یک ایده آل در نظر گرفت.

معادل 1000 کیلوگرم بر متر مکعب برای مقطر و 1030 کیلوگرم بر متر مکعب برای آب دریا. از آنجایی که این مقدار ارتباط نزدیکی با دما دارد، شایان ذکر است که این مقدار "ایده آل" در +3.7 درجه سانتی گراد به دست آمده است. چگالی آب جوش کمی کمتر خواهد بود - برابر با 958.4 کیلوگرم بر متر مکعب در 100 درجه سانتیگراد است. هنگامی که مایعات گرم می شوند، معمولاً چگالی آنها کاهش می یابد.

چگالی آب از نظر ارزش مشابه محصولات غذایی مختلف است. محصولاتی مانند: محلول سرکه، شراب، خامه 20 درصد و خامه ترش 30 درصد. برخی از محصولات متراکم تر هستند، به عنوان مثال، زرده تخم مرغ - چگالی آن 1042 کیلوگرم در متر مکعب است. مواد زیر چگال تر از آب هستند: آب آناناس - 1084 کیلوگرم در متر مکعب، آب انگور - تا 1361 کیلوگرم در متر مکعب، آب پرتقال - 1043 کیلوگرم بر متر مکعب، کوکاکولا و آبجو - 1030 کیلوگرم در متر مکعب.

بسیاری از مواد چگالی کمتری نسبت به آب دارند. به عنوان مثال، الکل ها بسیار سبک تر از آب هستند. بنابراین چگالی 789 کیلوگرم بر متر مکعب، بوتیل - 810 کیلوگرم بر متر مکعب، متیل - 793 کیلوگرم بر متر مکعب (در دمای 20 درجه سانتی گراد) است. انواع خاصی از سوخت و روغن دارای مقادیر چگالی کمتری هستند: روغن - 730-940 کیلوگرم بر متر مکعب، بنزین - 680-800 کیلوگرم بر متر مکعب. چگالی نفت سفید حدود 800 کیلوگرم بر متر مکعب، - 879 کیلوگرم بر متر مکعب، نفت کوره - تا 990 کیلوگرم بر متر مکعب است.

چگالی مایعات - جدول در دماهای مختلف

مایع	درجه حرارت، درجه سانتی گراد	چگالی مایع، کیلوگرم بر متر 3
آنیلین	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
استون C3H6O	0…20	813…791
سفیده تخم مرغ	20	1042
	20	680-800
	7…20…40…60	910…879…858…836
برم	20	3120
اب	0…4…20…60…100…150…200…250…370	999,9…1000…998,2…983,2…958,4…917…863…799…450,5
آب دریا	20	1010-1050
آب سنگین است	10…20…50…100…150…200…250	1106…1105…1096…1063…1017…957…881
ودکا	0…20…40…60…80	949…935…920…903…888
شراب غنی شده	20	1025
شراب خشک	20	993
نفت گاز	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 (خنک کننده)	27…127…227…327	980…880…800…750
داترم	20…50…100…150…200	1060…1036…995…953…912
زرده تخم مرغ	20	1029
کربن	27	1000
	20	802-840
اسید نیتریک HNO 3 (100%)	-10…0…10…20…30…40…50	1567…1549…1531…1513…1495…1477…1459
اسید پالمیتیک C 16 H 32 O 2 (مجموع)	62	853
اسید سولفوریک H 2 SO 4 (مغلط)	20	1830
هیدروکلریک اسید HCl (20%)	20	1100
اسید استیک CH 3 COOH (conc.)	20	1049
کنیاک	20	952
کرئوزوت	15	1040-1100
	37	1050-1062
زایلن C 8 H 10	20	880
سولفات مس (10%)	20	1107
سولفات مس (20%)	20	1230
لیکور آلبالو	20	1105
نفت سیاه	20	890-990
کره بادام زمینی	15	911-926
روغن ماشین	20	890-920
روغن موتور T	20	917
روغن زیتون	15	914-919
(تصفیه شده)	-20…20…60…100…150	947…926…898…871…836
عسل (کم آبی)	20	1621
متیل استات CH 3 COOCH 3	25	927
	20	1030
شیر تغلیظ شده با شکر	20	1290-1310
نفتالین	230…250…270…300…320	865…850…835…812…794
روغن	20	730-940
روغن خشک کن	20	930-950
رب گوجه فرنگی	20	1110
ملاس آب پز	20	1460
شربت نشاسته	20	1433
یک میخانه	20…80…120…200…260…340…400	990…961…939…883…837…769…710
آبجو	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
سس سیب	0	1056
(10%)	20	1071
محلول نمک خوراکی در آب (20%)	20	1148
محلول شکر در آب (اشباع شده)	0…20…40…60…80…100	1314…1333…1353…1378…1405…1436
سیاره تیر	0…20…100…200…300…400	13596…13546…13350…13310…12880…12700
دی سولفید کربن	0	1293
سیلیکون (دی اتیل پلی سیلوکسان)	0…20…60…100…160…200…260…300	971…956…928…900…856…825…779…744
شربت سیب	20	1613
سقز	20	870
(محتوای چربی 30-83%)	20	939-1000
رزین	80	1200
قطران زغال سنگ	20	1050-1250
آب پرتقال	15	1043
آب انگور	20	1056-1361
آب گریپ فروت	15	1062
آب گوجه	20	1030-1141
آب سیب	20	1030-1312
آمیل الکل	20	814
بوتیل الکل	20	810
ایزوبوتیل الکل	20	801
ایزوپروپیل الکل	20	785
متیل الکل	20	793
پروپیل الکل	20	804
اتیل الکل C 2 H 5 OH	0…20…40…80…100…150…200	806…789…772…735…716…649…557
آلیاژ سدیم پتاسیم (25% Na)	20…100…200…300…500…700	872…852…828…803…753…704
آلیاژ سرب-بیسموت (45% Pb)	130…200…300…400…500..600…700	10570…10490…10360…10240…10120..10000…9880
مایع	20	1350-1530
کشک	20	1027
تترا کرسیلوکسی سیلان (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
تتراکلروبی فنیل C 12 H 6 Cl 4 (آروکلر)	30…60…150…250…300	1440…1410…1320…1220…1170
	0…20…50…80…100…140	886…867…839…810…790…744
سوخت دیزلی	20…40…60…80…100	879…865…852…838…825
سوخت کاربراتور	20	768
سوخت موتور	20	911
سوخت RT		836…821…792…778…764…749…720…692…677…648
سوخت T-1	-60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200	867…853…824…819…808…795…766…736…720…685
سوخت T-2	-60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200	824…810…781…766…752…745…709…680…665…637
سوخت T-6	-60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200	898…883…855…841…827…813…784…756…742…713
سوخت T-8	-60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200	847…833…804…789…775…761…732…703…689…660
سوخت TS-1	-60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200	837…823…794…780…765…751…722…693…879…650
تتراکلرید کربن (CTC)	20	1595
اوروتوپین C 6 H 12 N 2	27	1330
فلوروبنزن	20	1024
کلروبنزن	20	1066
اتیل استات	20	901
اتیل بروماید	20	1430
اتیل یدید	20	1933
اتیل کلرید	0	921
اتر	0…20	736…720
هارپیوس اتر	27	1100

شاخص های چگالی کم با مایعاتی مانند:سقز 870 کیلوگرم بر متر مکعب،

یکی از سه حالت مجموع وجود مواد مایع است. ذرات مایع بسیار فشرده قرار دارند که چگالی بالای آنها (چگالی برخی مایعات در جدول 1 آورده شده است) و تراکم پذیری کم آنها را در مقایسه با گازها تعیین می کند. ساختار و ساختار داخلی مایعات با آرایش منظم ذرات مشخص می شود. به دلیل تحرک نسبتاً زیاد ذرات مایع، ترتیب آنها به جزایر کوچک (مجموعه ها یا خوشه ها) محدود می شود، که دومی به طور تصادفی نسبت به یکدیگر جهت گیری می کند و بخشی از فضای بین آنها خالی از ماده باقی می ماند. این تشکل ها ناپایدار هستند، اتصالات موجود در آنها دائماً از بین می روند و دوباره ظهور می کنند. در این حالت، تبادل ذرات بین خوشه های همسایه رخ می دهد. بنابراین، از نقطه نظر ساختاری، یک مایع با وجود یک تعادل ناپایدار (متحرک)، به دلیل آزادی نسبی حرکت ذرات مشخص می شود. تشکیل سنگدانه های حساس در مایعات حتی در دماهای بسیار بالاتر از دمای تبلور مشاهده می شود. با کاهش دما، پایداری چنین سنگدانه‌هایی افزایش می‌یابد و در نزدیکی دمای تبلور، مایعات ساختار شبه بلوری دارند، یعنی. تعداد سنگدانه ها افزایش می یابد، آنها از نظر اندازه بزرگتر می شوند و شروع به جهت گیری نسبت به یکدیگر به روش خاصی می کنند.

جدول 1. چگالی برخی مایعات.

مایعات همسانگرد هستند، یعنی. خواص فیزیکی آنها در جهات مختلف یکسان است. با هر تلاشی، هر چقدر هم که کوچک باشد، مایعات به راحتی شکل خود را تغییر می دهند که خود را در سیال بودن نشان می دهد. به طور طبیعی، سیالیت (یا مقدار معکوس آن - ویسکوزیته) برای مایعات مختلف در محدوده وسیعی متفاوت است. مایعاتی هستند که ویسکوزیته بسیار بالایی دارند (مثلاً برخی از قیرها) که در نتیجه با وارد شدن بار ناگهانی - ضربه - مانند مواد جامد فرو می ریزند. در عین حال افزایش تدریجی و مداوم بار، تشخیص سیالیت در آنها را ممکن می سازد.

نمونه هایی از حل مسئله

مثال 1

ورزش	حجم آب و جرم کلرید سدیم NaCl را که برای تهیه 250 میلی لیتر محلول 0.7 مولار لازم است محاسبه کنید. چگالی محلول را برابر 1 گرم بر سانتی متر مکعب در نظر بگیرید. کسر جرمی کلرید سدیم در این محلول چقدر است؟
راه حل	غلظت مولی یک محلول برابر با 0.7 M نشان می دهد که 1000 میلی لیتر محلول حاوی 0.7 مول نمک است. سپس می توانید میزان نمک موجود در 250 میلی لیتر از این محلول را دریابید: n(NaCl) = V محلول (NaCl) × C M (NaCl); n (NaCl) = 250 × 0.7 / 1000 = 0.175 مول. بیایید جرم 0.175 مول کلرید سدیم را پیدا کنیم: M(NaCl) = Ar(Na) + Ar(Cl) = 23 + 35.5 = 58.5 گرم بر مول. m(NaCl) = n(NaCl) × M(NaCl); m(NaCl) = 0.175 × 58.5 = 10.2375 گرم. بیایید جرم آب مورد نیاز برای بدست آوردن 250 میلی لیتر محلول کلرید سدیم 0.7 مولار را محاسبه کنیم: r = m محلول / V; m محلول = V×r = 250 × 1 = 250 گرم. m(H 2 O) = 250 - 10.2375 = 239.7625 گرم.
پاسخ	جرم آب 239.7625 گرم است، حجم آن همان مقدار است، زیرا چگالی آب 1 گرم بر سانتی متر مکعب است.

مثال 2

ورزش	حجم آب و جرم نیترات پتاسیم KNO 3 را که برای تهیه 150 میلی لیتر محلول 0.5 مولار لازم است محاسبه کنید. چگالی محلول را برابر 1 گرم بر سانتی متر مکعب در نظر بگیرید. کسر جرمی نیترات پتاسیم در چنین محلولی چقدر است؟
راه حل	غلظت مولی یک محلول برابر با 0.5 M نشان می دهد که 1000 میلی لیتر محلول حاوی 0.7 مول نمک است. سپس می توانید میزان نمک موجود در 150 میلی لیتر از این محلول را دریابید: n(KNO 3) = V محلول (KNO 3) × C M (KNO 3). n (KNO 3) = 150 × 0.5 / 1000 = 0.075 مول. بیایید جرم 0.075 مول نیترات پتاسیم را پیدا کنیم: M(KNO 3) = Ar(K) + Ar(N) + 3×Ar(O) = 39 + 14 + 3×16 = 53 + 48 = 154 گرم بر مول. m(KNO 3) = n(KNO 3) × M(KNO 3); m(KNO 3) = 0.075 × 154 = 11.55 گرم. بیایید جرم آب مورد نیاز برای به دست آوردن 150 میلی لیتر از محلول 0.5 مولار نیترات پتاسیم را محاسبه کنیم: r = m محلول / V; m محلول = V×r = 150 × 1 = 150 گرم. m(H2O) = m محلول - m(NaCl); m(H 2 O) = 150 - 11.55 = 138.45 گرم.
پاسخ	جرم آب 138.45 گرم است، حجم آن همان مقدار است، زیرا چگالی آب 1 گرم بر سانتی متر مکعب است.

اهداف کار:

به دانش آموزان ایده ای از روش تعیین چگالی فرآورده های نفتی بدهید.

به دانش آموزان بیاموزید که هنگام محاسبه مصرف سوخت و روان کننده ها، مقدار چگالی را در نظر بگیرند.

زیر چگالی سوختρ جرم آن را در واحد حجم درک می کند. بعد چگالی در واحدهای SI بر حسب کیلوگرم بر متر مکعب بیان می شود. چگالی فرآورده های نفتی به دما بستگی دارد، یعنی با افزایش آن، چگالی آن کاهش می یابد و با کاهش آن، افزایش می یابد. چگالی را می توان در هر دمایی اندازه گیری کرد، اما نتیجه اندازه گیری لزوماً منجر به دمای +20 درجه سانتیگراد می شود که در هنگام ارزیابی چگالی سوخت و روغن به عنوان استاندارد در نظر گرفته می شود.

کاهش چگالی اندازه گیری شده به چگالی در دمای استاندارد 20+ درجه سانتیگراد طبق فرمول انجام می شود.

ρ 20 = ρ تی + γ(تی + 20),

جایی که ρ - چگالی سوخت در دمای آزمایش، کیلوگرم بر متر مکعب؛ γ - تصحیح دمای متوسط، کیلوگرم بر متر 3 - درجه (جدول 2). تی- دمایی که در آن چگالی سوخت اندازه گیری شد، درجه سانتی گراد.

مقادیر اصلاحات برای چگالی در جدول آورده شده است. 2.

جدول 2

اصلاحات متوسط ​​دما برای چگالی فرآورده های نفتی

فرآورده های نفتی	گزینه ها
	چگالی اندازه گیری شده فرآورده های نفتی ρ تیکیلوگرم بر متر 3	اصلاح دما در هر 1 درجه سانتیگراد γ ، کیلوگرم بر متر 3
سوخت دیزلی

گزارش فرآورده های نفتی مورد مطالعه

حسابداری فرآورده های نفتی در انبارهای نفت، انبارهای سوخت و روان کننده وسایل نقلیه موتوری، پایگاه های مکانیزاسیون و پمپ بنزین ها و همچنین خرید عمده و حمل و نقل سوخت و روان کننده ها در واحدهای انبوه انجام می شود، یعنی درآمد به واحد وزنی انجام می شود - کیلوگرم و تن (کیلوگرم، تی)، و مصرف در واحدهای حجمی - لیتر (l) در نظر گرفته می شود.

در نتیجه، سیستم حسابداری و گزارشگری، و همچنین محاسبات هنگام تنظیم درخواست های تامین، باید انتقال مقادیر را از واحدهای انبوه به واحدهای حجمی و بالعکس فراهم کند. علاوه بر این، کنترل وجود باقی مانده سوخت در مخازن پمپ بنزین ها (پمپ بنزین ها)، خرده فروشی و توزیع آنها در هنگام سوخت گیری باک های خودرو، میزان مصرف آنها نیز در واحدهای حجمی، یعنی در لیتر (لیتر) ایجاد و تولید می شود.

به همین دلیل باید از واحد جرمی به واحد حجمی و بالعکس تبدیل شود که برای این منظور باید چگالی فرآورده های نفتی دریافتی و عرضه شده را بدانید.

محاسبه مجدد به شرح زیر انجام می شود: مقدار بنزین در واحد جرم، کیلوگرم جی تی = V تی ρ تی,

جایی که V تی- مقدار بنزین در واحدهای حجمی، L؛ ρ تی- چگالی بنزین در همان دما، کیلوگرم در لیتر.

با محاسبه معکوس و همان نماد V تی = جی تی / ρ تی.

بدین ترتیب، چگالی مطلقیک ماده مقدار جرم موجود در یک واحد حجم است. دارای ابعاد kg/m3 در سیستم SI است.

اندازه گیری چگالی با استفاده از چگالی سنج روغن

در انبارها و پمپ بنزین ها، چگالی فرآورده های نفتی با استفاده از آن اندازه گیری می شود چگالی سنج روغن(هیدرومتر) که یک شناور شیشه ای توخالی با بالاست در پایین و یک لوله شیشه ای نازک در بالا است که حاوی مقیاس چگالی است. کیت اندازه‌گیری شامل دانسیترهایی با محدودیت‌های مقیاس چگالی متفاوت است که به شما امکان می‌دهد عملاً چگالی انواع سوخت و روغن را تعیین کنید (شکل 3-4).

دانسیترها بر حسب گرم بر سانتی‌متر مکعب کالیبره می‌شوند، بنابراین برای بیان چگالی محصول در سیستم SI، باید نتیجه اندازه‌گیری حاصل را با ضرب در 1000 مجدداً محاسبه کرد.

برنج. 4. تعیین چگالی بنزین آ -هواسنج: 1 - مقیاس دماسنج؛ 2 - مقیاس چگالی (p, g/cm2)؛ ب - چگالی سنج روغن: 1 - چگالی سنج روغن

برنج. 3. دستگاه تعیین چگالی فرآورده های نفتی: 1 - سیلندر شیشه ای; 2 - چگالی سنج روغن؛ 3 - فرآورده نفتی آزمایش شده 4 - دماسنج

دستگاه ها و مواد -چگالی سنج روغن، سیلندر شیشه ای

ترتیب کار.

1) سوخت آزمایش را در یک سیلندر شیشه ای تمیز با ظرفیت 250 میلی لیتر و قطر 50 میلی لیتر بریزید.

2) اجازه دهید تا سوخت ته نشین شود تا حباب های هوا آزاد شوند تا دمای هوای اطراف را بگیرد.

3) یک چگالی سنج روغن با تقسیم مقیاس مناسب، kg/m 3 و حد اندازه گیری انتخاب کنید:

برای بنزین - 690-750؛ برای سوخت دیزل - 820-860؛

برای نفت سفید - 780-820؛ برای روغن - 830-910؛

4) یک چگالی سنج روغن تمیز و خشک را از قسمت بالایی بگیرید و به آرامی در محصول آزمایش فرو کنید تا به دیواره سیلندر برخورد نکند.

5) پس از توقف نوسان تراکم سنج روغن، در امتداد لبه بالایی منیسک، مقیاس چگالی را قرائت کنید (در این حالت، چشم ناظر باید در سطح منیسک مایع باشد).

6) دمای آزمایش را بخوانید تیبا استفاده از یک دماسنج لحیم شده به چگالی سنج روغن. قرائت در مقیاس تراکم، چگالی سوخت را نشان می دهد ρ تیدر دمای آزمایش t.

7) چگالی اندازه گیری شده را با در نظر گرفتن تصحیح دما مطابق جدول به مقدار استاندارد p 20، یعنی به چگالی در دمای +20 درجه سانتیگراد برسانید. 3.

مقادیر اصلاحات برای چگالی در جدول آورده شده است. 3. چگالی بنزین توسط استاندارد استاندارد نشده است، با این حال، همراه با سایر شاخص های فیزیکی و شیمیایی، کیفیت فرآورده های نفتی را مشخص می کند.

جدول 3

جدول اصلاحات دمای کامل برای چگالی فرآورده های نفتی

اندازه گیری شده	تصحیح برای	اندازه گیری شده	تصحیح برای
چگالی، کیلوگرم بر متر 3	1 درجه سانتی گراد، کیلوگرم بر متر 3	چگالی، کیلوگرم بر متر 3	1 درجه سانتی گراد، کیلوگرم بر متر 3

8) هنگام تعیین چگالی فرآورده های نفتی با چگالی سنج که ویسکوزیته آن در دمای 50 درجه سانتی گراد بیش از 200 cSt است، غوطه ور شدن چگالی سنج بسیار آهسته اتفاق می افتد، بنابراین چنین فرآورده های نفتی با حجم مساوی از نفت سفید مخلوط می شوند. که از قبل اندازه گیری می شود. فرآورده های روغنی را هم بزنید تا کاملا یکدست شوند و چگالی مخلوط را به همان روشی که قبلا ذکر شد تعیین کنید.

چگالی یک فرآورده نفتی ویسکوز با استفاده از فرمول محاسبه می شود:

که در آن p I چگالی مخلوط است. p II - چگالی نفت سفید.

اگر چگالی نفت سفید و مخلوط در دماهای مختلف تعیین شود، چگالی ها دوباره محاسبه می شوند، به همان مقادیر دما می رسند و تنها پس از آن مقادیر p I و p II در فرمول جایگزین می شوند.