강철- 철과 탄소(최대 2%) 및 기타 요소의 변형 가능한(연성) 합금. 대부분의 산업 분야에서 사용되는 가장 중요한 소재입니다. 구조, 화학적 조성, 기계적 및 물리적 특성이 다른 많은 강철 등급이 있습니다.

강철의 주요 특성:

• 밀도
• 탄성 계수 및 전단 계수
• 선형 팽창 계수
• 다른

철강은 화학 조성에 따라 다음과 같이 나뉩니다. 탄소질그리고 도핑. 탄소강은 철 및 탄소와 함께 망간(0.1-1.0%), 규소(최대 0.4%)를 포함합니다.

강철에는 또한 유해한 불순물(인, 황, 가스 - 결합되지 않은 질소 및 산소)이 포함되어 있습니다. 인은 저온에서 취성(차가운 취성)을 주고 가열하면 가소성을 감소시킵니다. 유황은 고온에서 작은 균열을 형성합니다(적색 취성).

강철에 특별한 특성(내식성, 전기적, 기계적, 자기적 등)을 부여하기 위해 합금 원소가 도입됩니다. 일반적으로 알루미늄, 니켈, 크롬, 몰리브덴 등의 금속입니다. 이러한 강철을 합금이라고합니다.

강철 속성은 적용하여 변경할 수 있습니다. 다양한 종류처리: 열 (경화, 어닐링), 화학 열 (시멘트, 질화), 열 기계 (압연, 단조). 받기 위해 처리할 때 필요한 구조강철에 내재된 다형성의 속성을 기본 철과 같은 방식으로 사용합니다. 다형성 - 가열 및 냉각될 때 구조를 변경하는 결정 격자의 능력. 탄소와 철의 두 가지 변형(변형) - α 및 γ -의 상호 작용은 고용체의 형성으로 이어집니다. α-철에 용해되지 않는 과잉 탄소는 그것과 함께 화학적 화합물인 시멘타이트 Fe 3 C를 형성합니다. 강철이 담금질되면 준안정상인 마르텐사이트-α-철에 탄소의 과포화 고용체가 형성됩니다. 이 경우 강철은 연성을 잃고 높은 경도를 얻습니다. 담금질과 후속 가열(템퍼링)을 결합하여 경도와 연성의 최적 조합을 얻을 수 있습니다.

철강은 용도에 따라 구조용, 공구용, 특수 특성을 가진 강으로 나뉩니다.

구조용 강재는 다음을 만드는 데 사용됩니다. 건물 구조, 기계 및 메커니즘 부품, 선박 및 운송 선체, 증기 보일러. 공구강은 커터, 다이 및 기타 절단, 임팩트 다이 및 측정 도구의 제조에 사용됩니다. 특수 특성을 가진 강에는 전기, 스테인리스, 내산성 등이 포함됩니다.

제조 방법에 따르면 강철은 개방형 난로 및 산소 변환기(끓는 것, 차분한 것 및 반 조용한 것)가 될 수 있습니다. 끓는 강은 국자에서 즉시 주형으로 부어지며 상당량의 용존 가스가 포함되어 있습니다. 정숙강은 탈산제(실리콘, 망간, 알루미늄)와 함께 국자에서 얼마 동안 숙성된 강철로, 용존 산소와 결합하면 산화물로 변하여 강철 덩어리의 표면으로 떠오릅니다. 이 강철은 최고의 구성더 균질한 구조를 갖지만 10-15% 비등하는 것보다 더 비쌉니다. 반 조용한 강철은 고요함과 끓음 사이의 중간 위치를 차지합니다.

현대 야금에서 강철은 주로 주철과 철 스크랩에서 제련됩니다. 제련 장치의 주요 유형: 노상로, 산소 변환기, 전기로. 철강 생산의 산소 변환기 방법은 오늘날 가장 진보적인 것으로 간주됩니다. 동시에 광석에서 강철을 직접 환원, 전기 분해, 일렉트로 슬래그 재용해 등 새롭고 유망한 생산 방법이 개발되고 있습니다. 철강을 제련할 때 선철을 제철로에 장입하고 금속 폐기물과 산화철을 함유한 철 스크랩을 첨가하여 산소원으로 사용합니다. 용융은 고체 출발 물질의 용융을 가속화하기 위해 가능한 가장 높은 온도에서 수행됩니다. 이 경우 주철에 포함된 철은 부분적으로 산화됩니다.

2Fe + O 2 \u003d 2FeO + Q

생성된 산화철(II) FeO는 용융물과 혼합되어 주철의 일부인 규소, 망간, 인 및 탄소를 산화시킵니다.

Si + 2FeO \u003d SiO 2 + 2 Fe + Q

Mn + FeO = MnO + Fe + Q

2P + 5FeO = P 2 O 5 + 5Fe + Q

C + FeO = CO + Fe - Q

용융물에서 산화 반응을 완료하려면 페로망간, 페로실리콘, 알루미늄과 같은 소위 탈산제를 추가하십시오.

강종

탄소강 등급

탄소강 보통 품질목적에 따라 세 그룹으로 나뉩니다.

• 그룹 A - 기계적 특성에 의해 제공됨;
• 그룹 B - 화학 성분에 의해 공급됨;
• 그룹 B - 기계적 특성 및 화학적 조성 측면에서 제공됩니다.

정규화 된 지표에 따라 그룹 A의 철강은 A1, A2, A3의 세 가지 범주로 나뉩니다. 철강 그룹 B를 B1 및 B2의 두 가지 범주로 나눕니다. 철강 그룹 B는 B1, B2, B3, B4, B5, B6의 6가지 범주로 나뉩니다. 그룹 A 강철의 경우 St0, St1, St2, St3, St4, St5, St6 등급이 설정됩니다. 강 그룹 B 등급 Bst0, Bst1, Bst2, Bst3, Bst4, Bst5, Bst6용. 그룹 B 강철은 노상 및 전로 방식으로 생산됩니다. VST2, VST3, VST4, VST5 등급이 설치됩니다.

문자 St는 강철을 나타내며 0에서 6까지의 숫자 - 강철 등급의 조건부 번호, 화학 성분 및 기계적 성질. 강재의 수가 증가함에 따라 인장강도(σin)와 항복강도(σt)가 증가하고 상대신도는 감소한다(δ5).

강종 St0은 어떤 이유로든 거부된 강에 지정됩니다. 이 강철은 중요하지 않은 구조에 사용됩니다.

중요한 구조에서는 St3sp 강철이 사용됩니다.

문자 B와 C는 강철 그룹을 나타내고 그룹 A는 지정에 표시되지 않습니다.

강철이 끓는 것을 의미하는 경우 색인 "kp"가 반 내성인 경우 - "ps", 진정 - "sp"에 표시됩니다.

품질 탄소 구조용 강재중요한 용접 구조물의 제조에 사용됩니다. 고품질 강철 GOST 1050-74에 따르면 평균 탄소 함량을 퍼센트 단위로 나타내는 두 자리 숫자로 표시됩니다. 예를 들어, 10, 15, 20 학년 등. 강철에 평균 0.10%, 0.15%, 0.2% 탄소가 포함되어 있음을 의미합니다.

GOST 1050-74에 따른 강철은 두 그룹으로 생산됩니다. 그룹 I - 일반 망간 함량(0.25-0.8%), 그룹 II - 높은 망간 함량(0.7-1.2%). 망간 함량이 증가하면 문자 G가 명칭에 추가로 도입되어 강철에 망간 함량이 증가했음을 나타냅니다.

합금강 등급

합금강은 일반적인 불순물 외에도 필요한 특성을 제공하기 위해 특정 양으로 특별히 도입된 원소를 포함합니다. 이러한 요소를 결찰이라고 합니다. 합금강은 합금원소의 함량에 따라 저합금(합금원소의 2.5%), 중합금(2.5~10%), 고합금(10% 이상)으로 나뉩니다.

합금 첨가제는 강철의 강도, 내식성을 높이고 취성 파괴의 위험을 줄입니다. 크롬, 니켈, 구리, 질소(화학적으로 결합된 상태), 바나듐 등이 합금 첨가제로 사용됩니다.

합금강은 강철의 대략적인 구성을 나타내는 숫자와 문자로 표시됩니다. 문자는 강철에 포함된 합금 원소(G-망간, C-실리콘, X-크롬, H-니켈, D-구리, A-질소, F-바나듐)와 그 뒤에 있는 숫자-평균 함량을 보여줍니다. 요소의 백분율입니다. 요소에 1% 미만이 포함되어 있으면 문자 뒤에 숫자가 입력되지 않습니다. 처음 두 자리는 평균 탄소 함량을 1/100% 단위로 나타냅니다.

스테인레스 스틸. 속성. 화학적 구성 요소

스테인레스 스틸 - 합금강, 공기, 물 및 일부 환경에서 부식에 강합니다. 공격적인 환경. 가장 일반적인 것은 크롬-니켈(18% Cr b 9% Ni) 및 크롬(13-27% Cr) 스테인리스강이며 종종 Mn, Ti 및 기타 원소가 추가됩니다.

크롬을 첨가하면 강철의 산화 및 부식 저항성이 증가합니다. 이러한 강철은 고온에서 강도를 유지합니다. 크롬은 또한 도구, 볼 베어링 및 스프링을 만드는 데 사용되는 내마모성 강철의 일부입니다.

스테인리스강의 대략적인 화학 성분(%)

다마스커스 및 다마스크 스틸.

다마스쿠스 강철- 원래 bulat와 동일합니다. 나중에 - 탄소 함량이 다른 묶음으로 짜여진 강철 스트립 또는 와이어를 단조 용접하여 얻은 강철. 그것은 이 강철의 생산이 중세와 부분적으로 현대에 개발된 도시 다마스쿠스(시리아)에서 그 이름을 얻었습니다.

브랏 스틸(bulat)- 고경도 및 탄성을 지닌 독특한 구조와 패턴 표면을 가진 주물 탄소강. 에서 다마스크 스틸뛰어난 내구성과 날카로움을 지닌 날카로운 무기를 만들었습니다. 다마스쿠스 강철은 아리스토텔레스에 의해 언급되었습니다. 중세 시대에 잃어버린 damask steel 제조의 비밀은 P.P. Anosov에 의해 19세기에 밝혀졌습니다. 그는 과학을 바탕으로 강철의 품질에 영향을 미치는 요소로서 탄소의 역할을 결정하고 다른 여러 요소의 중요성에 대해서도 연구했습니다. 교육의 가장 중요한 조건을 알게 된 후 최고의 다양성탄소강 - 다마스크강, Anosov는 제련 및 가공 기술을 개발했습니다(Anosov P.P. About damask steel. Mining magazine, 1841, No. 2, p. 157-318).

• 강철의 밀도, 강철의 비중 및 강철의 기타 특성
• 강철 밀도 - (7,7-7,9)*10 3 킬로그램/ m3;
• 강철의 비중 - (7,7-7,9) G/ cm 3;
• 20°C에서 강철의 비열용량- 0.11cal/deg;
• 강철의 녹는 온도- 1300-1400°C ;
• 강철 용해의 비열- 49칼로리/우박;
• 강철의 열전도율- 39kcal / m * 시간 * 우박;
• 강철의 선팽창 계수
  • (약 20°C에서) :
  • 강철 3(등급 20) - 11.9(1/deg);
  • 스테인리스 스틸 - 11.0(1/deg).
• 강철의 인장 강도 :
  • 구조용 강철 - 38-42 (kg / mm 2);
  • 실리콘 - 크롬 - 망간강 - 155 (kg / mm 2);
  • 기계로 만든 강철 (탄소) - 32-80 (kg / mm 2);
  • 레일 강철 - 70-80 (kg / mm 2);
• 강철의 밀도, 강철의 비중
  • 강철 밀도 - (7.7-7.9) * 10 3 킬로그램/m 3 (약 7.8 * 10 3 킬로그램/ m 3);
  • 물질(우리의 경우 강철)의 밀도는 부피에 대한 몸체 질량의 비율입니다(즉, 밀도는 주어진 물질의 단위 부피당 질량과 같습니다).
  • d=m/V, 여기서 m과 V는 몸체의 질량과 부피입니다.
  • 밀도 단위는 그러한 물질의 밀도로 간주되며, 단위 부피는 1과 같습니다.
  • SI 시스템에서는 1입니다. 킬로그램/ m 3, CGS 시스템에서 - 1 G/ cm 3, MKSS 시스템에서 - 1 주제/ m 3. 이러한 단위는 비율로 서로 관련되어 있습니다.
  • 1 킬로그램/ m 3 \u003d 0.001 G/ cm 3 \u003d 0.102 주제/ m 3.
• 강철의 비중 - (7,7-7,9) G/cm3( 약 7.8 G/cm3);
  • 물질(우리의 경우 강철)의 비중은 주어진 물질(우리의 경우 강철)에서 균질한 몸체의 중력 P 대 몸체의 부피의 비율입니다. 비중을 문자 γ로 표시하면 다음과 같습니다.
  • γ=P/V .
  • 반면에 비중은 주어진 물질(우리의 경우 강철)의 단위 부피당 중력으로 볼 수 있습니다. 비중과 밀도는 체중 및 체질량과 동일한 관계에 있습니다.
  • γ/d=P/m=g.
  • 비중 단위는 다음과 같이 취합니다. SI 시스템에서 - 1 N/ m 3, CGS 시스템에서 - 1 날/ cm 3, MKSS 시스템에서 - 1 kg / m 3. 이러한 단위는 비율로 서로 관련되어 있습니다.
  • 1 N/ m 3 \u003d 0.0001 날/ cm 3 \u003d 0.102 kg / m 3.
  • 때때로 1g/cm 3 의 오프 시스템 단위가 사용됩니다.
  • 물질의 질량은 다음과 같이 표현되기 때문에 G, G로 표시되는 무게와 같으면 이러한 단위로 표시되는 물질(우리의 경우 강철)의 비중은 CGS 시스템으로 표현되는 이 물질의 밀도와 수치적으로 동일합니다.
  • SI 시스템의 밀도와 MCSS 시스템의 비중 사이에는 유사한 수치적 동등성이 존재합니다.

강철 밀도

강철의 탄성 계수와 푸아송 비

강철의 허용 응력 값 (kg / mm 2)

일부 전기강의 특성

정규화 된 화학 성분 탄소강 GOST 380-71에 따른 일반 품질

강철 등급	요소의 함량, %
	씨	미네소타	시	피	에스
				더 이상은 없어
St0	0.23 이하	-	-	0,07	0,06
St2ps St2sp	0,09...0,15	0,25...0,50	0,05...0,07 0,12...0,30	0,04	0,05
St3kp St3ps St3sp St3Gps	0,14...0,22	0,30...0,60 0,40...0,65 0,40...0,65 0,80...1,10	0.07 이하 0,05...0,17 0,12...0,30 0.15 이하	0,04	0,05
St4kp St4ps St4sp	0,18...0,27	0,40...0,70	0.07 이하 0,05...0,17 0,12...0,30	0,04	0,05
St5ps St5sp	0,28...0,37	0,50...0,80	0,05...0,17 0,12...0,35	0,04	0,05
St5Gps	0,22...0,30	0,80...1,20	0.15 이하	0,04	0,05

GOST 380-71에 따른 일반 품질의 탄소강 기계적 특성의 정규화 지표

강철 등급	인장 강도 (일시적인 저항) σ in, MPa	항복 강도 σ t, MPa			짧은 샘플의 상대 연신율 δ 5, %		맨드릴 직경 d의 180° 굽힘
		샘플 두께 s, mm
		최대 20	20...40	40...100	최대 20	20...40	40...100	최대 20
St0	310	-	-	-	23	22	20	d=2초
VST2ps VST2sp	340...440	230	220	210	32	31	29	d=0(맨드릴 제외)
Vst3kp Vst3ps VSt3sp VSt3Gps	370...470 380...490 380...500	240 250 250	230 240 240	220 230 230	27 26 26	26 25 25	24 23 23	d=0.5초
Vst4kp VST4ps VSt4Gsp	410...520 420...540	260 270	250 260	240 250	25 24	24 23	22 21	d=2초
VSt5ps VSt5sp VSt5Gps	500...640 460...600	290 290	280 280	270 270	20 20	19 19	17 17	d=3초

참고: 1. 두께가 s>=20 mm인 판금 및 형강의 경우 항복 강도 값은 표시된 것보다 10 MPa 낮아야 합니다. 2. s를 위해<20 мм диаметр оправки увеличивается на толщину образца.

길이 및 거리 질량 벌크 제품 및 식품의 부피 측정 면적 요리법의 부피 및 측정 단위 온도 압력, 기계적 응력, 영률 에너지 및 일 전력 힘 시간 선형 속도 평면 각도 열효율 및 연료 효율 숫자 측정 단위 정보량 환율 여성 의류 및 신발 치수 남성 의류 및 신발 치수 각속도 및 회전 속도 가속도 각가속도 밀도 비체적 관성 모멘트 힘의 모멘트 토크 비발열량(질량 기준) 에너지 밀도 및 연료의 비열량( 체적) 온도차 열팽창 계수 열저항 열전도율 비열용량 에너지 노출, 열복사력 열유속 밀도 열전달 계수 체적 유량 질량 유량 몰 유량 질량 유량 밀도 몰 농도 질량 k 용액의 농도 동적(절대) 점도 동점도 표면 장력 증기 투과도 증기 투과도, 증기 전달 속도 음도 마이크 감도 음압 수준(SPL) 밝기 광도 조도 컴퓨터 그래픽의 해상도 주파수 및 파장 디옵터 및 초점 거리의 광학 출력 광학 출력 디옵터 및 렌즈 배율 단위 (×) 전하 선형 전하 밀도 표면 전하 밀도 벌크 전하 밀도 전류 선형 전류 밀도 표면 전류 밀도 전기장 강도 정전기 전위 및 전압 전기 저항 전기 저항 전기 전도도 전기 전도도 전기 용량 인덕턴스 미국식 와이어 게이지 레벨 in dBm(dBm 또는 dBmW), dBV(dBV), 와트 등 단위 자기력 자기장 강도 자기 땀 ok 자기유도 전리방사선의 흡수선량률 방사능. 방사성 붕괴 방사선. 노출량 방사선. 흡수선량 십진법 접두사 데이터 전송 타이포그래피 및 이미지 처리 목재 부피 단위 몰 질량 계산 D. I. Mendeleev의 화학 원소 주기율표

입방 미터당 1킬로그램[kg/m³] = 리터당 1그램[g/l]

초기 값

변환된 가치

입방 미터당 킬로그램 입방 센티미터당 킬로그램 입방 센티미터당 그램 당 입방 밀리미터당 밀리그램 입방 밀리미터당 밀리그램 입방 센티미터당 밀리그램 리터당 엑사그램 리터당 페타그램 리터당 테라그램 리터당 기가그램 리터당 메가그램 리터당 킬로그램 리터당 헥토그램 리터당 그램당 리터당 데시그램 리터당 밀리그램당 리터당 밀리그램당 리터당 마이크로그램 리터당 나노그램 리터당 피코그램 리터당 펨토그램 리터당 아토그램 리터당 파운드당 리터당 파운드당 입방 피트당 갤런당 입방 야드당 파운드(미국) ) ) 갤런당 파운드(영국) 갤런당 입방인치당 온스(미국) 갤런당 온스(영국) 갤런당 곡물(미국) 갤런당 곡물(영국) 입방피트당 곡물 입방피트당 짧은 톤 입방 피트당 롱 톤 슬러그 입방 야드당 지구의 평균 밀도 슬러그 입방 야드당 슬러그 Plankowska 나는 밀도

데이터 전송과 Kotelnikov의 정리

밀도에 대한 추가 정보

일반 정보

밀도는 단위 부피당 질량으로 물질의 양을 결정하는 속성입니다. SI 시스템에서 밀도는 kg / m³ 단위로 측정되지만 g / cm³, kg / l 등과 같은 다른 단위도 사용됩니다. 일상 생활에서 g / cm³ 및 kg / ml의 두 가지 동등한 값이 가장 자주 사용됩니다.

물질의 밀도에 영향을 미치는 요인

같은 물질의 밀도는 온도와 압력에 따라 달라집니다. 일반적으로 압력이 높을수록 분자가 더 조밀하게 채워져 밀도가 증가합니다. 대부분의 경우, 반대로 온도가 증가하면 분자 사이의 거리가 증가하고 밀도가 감소합니다. 어떤 경우에는 이 관계가 역전됩니다. 예를 들어 얼음의 밀도는 물보다 차갑지만 얼음의 밀도는 물보다 작습니다. 이것은 얼음의 분자 구조로 설명할 수 있습니다. 많은 물질은 액체에서 고체 상태의 응집체로 이동할 때 분자 구조를 변경하여 분자 사이의 거리가 감소하고 밀도가 각각 증가합니다. 얼음이 형성되는 동안 분자는 결정 구조로 정렬되고 분자 사이의 거리는 반대로 증가합니다. 이 경우 분자 사이의 인력도 변화하고 밀도가 감소하고 부피가 증가합니다. 겨울에는 얼음의 속성을 잊어서는 안됩니다. 수도관의 물이 얼면 부서질 수 있습니다.

물의 밀도

물체를 만드는 재료의 밀도가 물의 밀도보다 크면 물에 완전히 잠겨 있습니다. 반대로 물보다 밀도가 낮은 물질은 표면으로 떠오릅니다. 좋은 예는 물보다 밀도가 덜하고 유리에 떠 있는 물과 기타 음료의 표면에 떠 있는 얼음입니다. 우리는 일상 생활에서 이러한 물질의 속성을 자주 사용합니다. 예를 들어, 선체를 만들 때 물보다 밀도가 높은 재료가 사용됩니다. 물 싱크보다 밀도가 높은 재료는 공기 밀도가 물보다 훨씬 낮기 때문에 항상 선체에 공기로 채워진 공동이 생성됩니다. 반면에 때로는 물체가 물에 가라앉을 필요가 있습니다. 이를 위해 물보다 밀도가 높은 재료가 선택됩니다. 예를 들어, 낚시꾼들은 낚시 중에 가벼운 미끼를 충분한 깊이까지 가라앉히기 위해 납과 같은 고밀도 재료로 만들어진 싱커를 낚싯줄에 묶는다.

기름, 지방 및 기름은 밀도가 물보다 낮기 때문에 물 표면에 남아 있습니다. 이 속성 덕분에 바다에 엎질러진 기름은 훨씬 쉽게 청소할 수 있습니다. 물과 섞이거나 해저로 가라앉으면 해양 생태계에 더 큰 피해를 줄 수 있다. 이 속성은 요리에도 사용되지만 기름은 물론 기름이 아닌 지방에도 사용됩니다. 예를 들어 수프가 표면에 뜨기 때문에 수프에서 과도한 지방을 제거하는 것은 매우 쉽습니다. 수프를 냉장고에서 식히면 지방이 굳어 스푼이나 홈붙이 스푼, 포크 등으로 표면에서 떼어내기가 훨씬 수월하다. 같은 방법으로 젤리와 aspic에서 제거됩니다. 이것은 제품의 칼로리와 콜레스테롤 함량을 줄입니다.

액체의 밀도에 대한 정보는 음료를 준비하는 동안에도 사용됩니다. 레이어드 칵테일은 밀도가 다른 액체로 만들어집니다. 일반적으로 밀도가 낮은 액체는 밀도가 높은 액체에 조심스럽게 붓습니다. 유리 칵테일 스틱이나 바 스푼을 사용하여 천천히 그 위에 액체를 부을 수도 있습니다. 서두르지 않고 모든 것을 신중하게 수행하면 아름다운 다층 음료를 얻을 수 있습니다. 이 방법은 젤리나 아스피크 요리에도 사용할 수 있습니다. 시간이 허락한다면 각 층을 개별적으로 식히는 것이 더 쉬우나 맨 아래 층이 굳은 후에만 새 층을 붓는 것이 더 쉽습니다.

어떤 경우에는 반대로 낮은 지방 밀도가 방해합니다. 지방함량이 높은 제품은 물과 잘 섞이지 않아 분리막을 형성하는 경우가 많아 외관뿐만 아니라 맛까지 저하시킨다. 예를 들어, 차가운 디저트와 과일 스무디에서 지방 유제품은 때때로 물, 얼음, 과일과 같은 무지방 유제품과 분리됩니다.

바닷물 밀도

물의 밀도는 그 안에 있는 불순물의 함량에 따라 다릅니다. 자연과 일상 생활에서 불순물이 없는 순수한 H 2 O 물은 거의 발견되지 않습니다. 대부분 염이 포함되어 있습니다. 좋은 예가 바닷물입니다. 그것의 밀도는 민물보다 높기 때문에 민물은 일반적으로 바닷물 표면에 "뜬다". 물론 정상적인 조건에서는 이 현상을 보기 어렵지만, 예를 들어 고무공과 같이 조개 안에 담수가 들어 있으면 이 공이 표면에 뜨기 때문에 명확하게 보입니다. 우리 몸도 민물로 채워진 일종의 조개껍데기입니다. 우리는 45%에서 75%의 물로 구성되어 있습니다. 이 비율은 나이가 들수록 감소하며 체중과 체지방이 증가합니다. 체중의 5% 이상의 지방 함량. 건강한 사람은 운동을 많이 하면 체지방이 최대 10%, 정상 체중이면 최대 20%, 비만이면 25% 이상입니다.

우리가 수영을 하지 않고 단순히 물 표면에 머물려고 한다면 바닷물의 밀도가 우리 몸에 포함된 민물과 지방의 밀도보다 높기 때문에 바닷물에서 이것을 하는 것이 더 쉽다는 것을 알게 될 것입니다. . 사해의 염분 농도는 세계 바다의 염분 농도의 7배에 달하며, 사람이 물 위에 쉽게 뜨고 익사하지 않는다는 사실은 전 세계적으로 알려져 있다. 하지만 이 바다에서 죽는 것은 불가능하다고 생각하는 것은 오산이다. 사실, 매년 사람들이 이 바다에서 죽습니다. 염분 함량이 높기 때문에 물이 입, 코, 눈에 들어가면 위험합니다. 그러한 물을 삼키면 화학 화상을 입을 수 있습니다. 심한 경우 그러한 불행한 수영자가 입원합니다.

공기 밀도

물의 경우와 마찬가지로 공기보다 밀도가 낮은 물체는 양의 부력, 즉 이륙합니다. 그러한 물질의 좋은 예는 헬륨입니다. 밀도는 0.000178g/cm³이고 공기의 밀도는 약 0.001293g/cm³입니다. 풍선에 헬륨을 채우면 헬륨이 공중에서 어떻게 날아가는지 볼 수 있습니다.

공기의 밀도는 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 이 열풍의 특성은 풍선에 사용됩니다. 멕시코의 고대 마야 도시 테오티후오칸(Teotihuocán)에 있는 풍선은 주변의 차가운 아침 공기보다 밀도가 낮은 뜨거운 공기로 가득 차 있습니다. 이것이 공이 충분히 높은 고도로 날아가는 이유입니다. 공이 피라미드 위로 날아가는 동안 공 안의 공기가 식고 가스 버너로 다시 가열됩니다.

밀도 계산

종종 물질의 밀도는 표준 조건, 즉 0 ° C의 온도와 100 kPa의 압력에 대해 표시됩니다. 교육 및 참조 설명서에서 일반적으로 자연에서 자주 발견되는 물질에 대한 이러한 밀도를 찾을 수 있습니다. 몇 가지 예가 아래 표에 나와 있습니다. 어떤 경우에는 표가 충분하지 않아 밀도를 수동으로 계산해야 합니다. 이 경우 질량은 몸체의 부피로 나뉩니다. 질량은 저울로 찾기 쉽습니다. 표준 기하학적 몸체의 부피를 찾기 위해 공식을 사용하여 부피를 계산할 수 있습니다. 액체와 고체의 부피는 계량컵에 물질을 채워서 알 수 있습니다. 보다 복잡한 계산의 경우 액체 변위 방법이 사용됩니다.

액체 변위 방법

이런 식으로 부피를 계산하려면 먼저 측정 용기에 일정량의 물을 붓고 부피를 계산해야 하는 본체를 완전히 잠길 때까지 놓습니다. 몸의 부피는 몸이 없는 물의 부피와 몸이 있는 물의 부피의 차이와 같습니다. 이 규칙은 아르키메데스에 의해 파생된 것으로 믿어집니다. 몸이 물을 흡수하지 않고 물로부터 열화되지 않는 경우에만 이러한 방식으로 부피를 측정할 수 있습니다. 예를 들어, 액체 변위 방법을 사용하여 카메라나 천의 부피를 측정하지 않습니다.

이 전설이 실제 사건을 얼마나 반영했는지는 알려져 있지 않지만, 히에론 2세 왕이 아르키메데스에게 그의 왕관이 순금으로 만들어졌는지 여부를 결정하는 임무를 주었다고 믿어집니다. 왕은 그의 금세공인이 왕관에 할당된 금의 일부를 훔쳐 그 대신 값싼 합금으로 왕관을 만들었다고 의심했습니다. 아르키메데스는 왕관을 녹여서 이 부피를 쉽게 결정할 수 있었지만 왕은 왕관을 손상시키지 않고 이렇게 할 수 있는 방법을 찾도록 명령했습니다. 아르키메데스는 목욕을 하면서 이 문제의 해결책을 찾았다고 믿어집니다. 물 속으로 뛰어든 그는 자신의 몸이 일정량의 물을 밀어낸 것을 알아차렸고, 옮겨진 물의 부피는 물 속의 몸의 부피와 같다는 것을 깨달았습니다.

속이 빈 몸

일부 천연 및 인공 재료는 내부가 속이 비어 있는 입자로 구성되거나 이러한 물질이 액체처럼 거동할 정도로 작은 입자로 구성됩니다. 두 번째 경우에는 공기, 액체 또는 기타 물질로 채워진 입자 사이에 빈 공간이 남아 있습니다. 때로는이 장소가 비어 있습니다. 즉, 진공으로 채워져 있습니다. 이러한 물질의 예로는 모래, 소금, 곡물, 눈 및 자갈이 있습니다. 이러한 재료의 부피는 총 부피를 측정하고 기하학적 계산에 의해 결정된 보이드의 부피를 빼서 결정할 수 있습니다. 이 방법은 입자의 모양이 다소 균일한 경우에 편리합니다.

일부 재료의 경우 빈 공간의 양은 입자가 얼마나 조밀하게 채워져 있는지에 따라 다릅니다. 입자 사이에 얼마나 많은 빈 공간이 있는지 결정하는 것이 항상 쉬운 것은 아니기 때문에 계산이 복잡해집니다.

자연에서 흔히 발생하는 물질의 밀도 표

밀도 및 질량

항공과 같은 일부 산업에서는 가능한 한 가벼운 재료를 사용해야 합니다. 저밀도 재료도 질량이 작기 때문에 이러한 상황에서는 밀도가 가장 낮은 재료를 사용하십시오. 예를 들어, 알루미늄의 밀도는 2.7g/cm³인 반면 강철의 밀도는 7.75~8.05g/cm³입니다. 항공기 본체의 80%가 알루미늄 및 그 합금을 사용하는 것은 저밀도 때문입니다. 물론 동시에 강도를 잊어서는 안됩니다. 오늘날 나무, 가죽 및 기타 가볍지만 강도가 낮은 재료로 항공기를 만드는 사람은 거의 없습니다.

항공기에서는 순금속 대신 복합재료를 사용하는 경우가 많은데, 이는 금속과 달리 경량이면서 높은 탄성을 가지기 때문이다. 이 Bombardier Q400 항공기의 프로펠러는 전적으로 복합 재료로 만들어졌습니다.

블랙홀

반면에 주어진 부피당 물질의 질량이 높을수록 밀도가 높아집니다. 블랙홀은 매우 작은 부피와 거대한 질량, 따라서 거대한 밀도를 가진 물리적 물체의 예입니다. 그러한 천체는 빛과 그것에 충분히 가까운 다른 천체를 흡수합니다. 가장 큰 블랙홀을 초거대질량이라고 합니다.

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