Қызықты

Жаппай модуль дегеніміз не?

Жаппай модуль дегеніміз не?

Көлемді модуль - бұл заттың сығылуға қаншалықты төзімді екенін сипаттайтын тұрақты. Ол қысымның жоғарылауы мен материал көлемінің төмендеуі арасындағы қатынас ретінде анықталады. Янг модулімен, ығысу модулімен және Гук заңымен бірге, көлемді модуль материалдың күйзеліске немесе күйзеліске реакциясын сипаттайды.

Әдетте, көлемді модуль арқылы көрсетіледі Қ немесе Ә теңдеулер мен кестелерде. Бұл кез-келген затты біркелкі сығуға қатысты болса да, көбінесе сұйықтықтардың мінез-құлқын сипаттау үшін қолданылады. Оны қысуды болжау, тығыздықты есептеу және зат ішіндегі химиялық байланыс түрлерін жанама түрде көрсету үшін пайдалануға болады. Көлемді модуль серпімді қасиеттерді сипаттаушы болып саналады, өйткені қысым шыққаннан кейін сығылған материал бастапқы көлеміне оралады.

Жаппай модульге арналған қондырғылар - бұл шаршы метрге (N / m) Паскальдар (Па) немесе нейтрондар2метрикалық жүйеде немесе ағылшын жүйесінде бір шаршы дюйм үшін фунт (PSI).

Сұйықтықтың көлемдік модулінің (К) шамалары кестесі

Қатты заттар үшін сусымалы модульдік мәндер бар (мысалы, болат үшін 160 ГПа; алмаз үшін 443 ГПа; қатты гелий үшін 50 МПа) және газдар (мысалы, тұрақты температурада ауа үшін 101 кПа), бірақ кестеде сұйықтықтың ең көп кездесетін мәні бар. Мұнда ағылшын тілінде де, метрикалық бірліктерде де өкілдік мәндер берілген:

Ағылшын бірліктері
(105 PSI)
SI бірліктері
(109 Па)
Ацетон1.340.92
Бензол1.51.05
Көміртекті тетрахлорид1.911.32
Этил спирті1.541.06
Бензин1.91.3
Глицерин6.314.35
ISO 32 Минералды май2.61.8
Керосин1.91.3
Сынап41.428.5
Парафин майы2.411.66
Жанармай1.55 - 2.161.07 - 1.49
Фосфат эфирі4.43
SAE 30 майы2.21.5
Теңіз сулары3.392.34
Күкірт қышқылы4.33.0
Су3.122.15
Су - гликоль53.4
Су - май эмульсиясы3.3

2.3

The Қ Үлгі заттың күйіне, ал кейбір жағдайларда температураға байланысты өзгереді. Сұйықтықта еріген газдың мөлшері мәнге қатты әсер етеді. Жоғары мәні Қ материал қысылуға қарсы тұрса, ал төмен мән біркелкі қысым кезінде айтарлықтай азаятындығын көрсетеді. Үлкен модульдің өзара әрекеттесуі - бұл сығымдау, сондықтан аз көлемді модулі бар зат жоғары сығымдылыққа ие.

Кестені қарап шыққаннан кейін, сұйық металл сынаптың сығымдалмайтынын көруге болады. Бұл сынап атомдарының органикалық қосылыстардағы атомдармен салыстырғанда үлкен атомдық радиусын, сонымен қатар атомдардың орамасын көрсетеді. Сутек байланысқандықтан су сығылуға да қарсы тұрады.

Жаппай модуль формулалары

Материалдың көлемді модулін ұнтақты немесе микрокристалды үлгіні көздейтін рентген, нейтрон немесе электронды қолдана отырып, ұнтақ дифракциясы арқылы өлшеуге болады. Оны мына формула бойынша есептеуге болады:

Жаппай модуль (Қ) = Көлемдік кернеу / Көлемдік кернеу

Бұл қысым өзгерісін бастапқы көлемге бөлінген көлемнің өзгеруіне тең деп айтуға ұқсас:

Жаппай модуль (Қ) = (б.)1 - б0) / (V1 - V0) / V0

Мұнда, б0 және V0 бастапқы қысым мен көлем сәйкесінше, және p1 және V1 - қысу кезінде өлшенген қысым мен көлем.

Көлемді модульдің икемділігі қысым мен тығыздық бойынша да көрінуі мүмкін:

Қ = (б1 - б0) / (ρ1 - ρ0) / ρ0

Міне, ρ0 және ρ1 тығыздықтың бастапқы және соңғы мәні болып табылады.

Мысалды есептеу

Сусымалы модуль гидростатикалық қысым мен сұйықтықтың тығыздығын есептеу үшін пайдаланылуы мүмкін. Мысалы, мұхиттың ең терең нүктесіндегі теңіз суын, Мариана траншеясын қарастырайық. Траншея негізі теңіз деңгейінен 10994 м төмен.

Мариана траншеясындағы гидростатикалық қысымды келесідей есептеуге болады:

б1 = ρ * g * сағ

Мұндағы б1 қысым, ρ - теңіз деңгейіндегі теңіз суының тығыздығы, g - тартылыс үдеуі, h - су бағанының биіктігі (немесе тереңдігі).

б1 = (1022 кг / м.)3) (9,81 м / с.)2) (10994 м)

б1 = 110 х 106 Па немесе 110 МПа

Теңіз деңгейіндегі қысымды білу - 105 Па, траншея түбіндегі судың тығыздығын есептеуге болады:

ρ1 = (б.)1 - п) ρ + Қ * ρ) / Қ

ρ1 = (110 х 10)6 Па) - (1 х 105 Па) (1022 кг / м3) + (2.34 x 109 Па) (1022 кг / м3) / (2.34 x 109 Па)

ρ1 = 1070 кг / м3

Бұдан не көруге болады? Мариана траншеясының түбіндегі суға қатты қысым жасағанымен, ол аз сығылған!

Дереккөздер

  • Де Джон, Маартен; Чен, Вэй (2015). «Бейорганикалық кристалды қосылыстардың толық серпімді қасиеттерін кестелеу». Ғылыми мәліметтер. 2: 150009. doi: 10.1038 / sdata.2015.9
  • Гилман, Дж.Д. (1969).Қатты денелердегі ағынның микромеханикасы. Нью-Йорк: МакГроу-Хилл.
  • Киттел, Чарльз (2005). Қатты дене физикасына кіріспе (8-басылым). ISBN 0-471-41526-X.
  • Томас, Кортни Х. (2013). Материалдардың механикалық мінез-құлқы (2-ші басылым). Нью-Дели: McGraw Hill білімі (Үндістан). ISBN 1259027511.


Video, Sitemap-Video, Sitemap-Videos