Плотность жидкостей и газов, методы определени

Методы экспериментального определения теплофизических свойств жидкостей и газов (295), 5-2-1. Плотность (295). [c.295]

Для экспериментального определения плотности р жидкостей и газов при атмосферном давлении обычно используют метод гидростатического взвешивания, метод пикнометра, метод ареометра (только для жидкостей). [c.295]

Методы экспериментального определения теплофизических свойств жидкостей и газов (295). 5-2-1. Плотность (295). 5-2-2. Теплоемкость (298). 5-2-3. Энтальпия (300). 5-2-4. Коэффициент вязкости (302). 5-2-5. Коэффициент теплопроводности (303). 5-2-6. Поверхностное натяжение (306). [c.295]

Кроме метода пьезометров для определения удельных объемов (плотности) газов, жидкостей и паров как при комнатной, так и при повышенных температурах и давлениях применяется метод гидростатического взвешивания. Этот метод основан на том, что на поплавок, погруженный в исследуемое вещество, действует выталкивающая сила, пропорциональная плотности исследуемого вещества. При известном объеме поплавка эту силу можно определить, сравнив результаты взвешивания поплавка в воздухе и в исследуемом веществе. Взвешивание поплавка может проводиться как на рычажных, так и на пружинных (часто кварцевых) весах. [c.159]

Данная глава посвящена вопросам измерения параметров, характеризующих некоторые менее очевидные свойства лазерных резонаторов и активных сред, применяемых в квантовой электронике, от которых зависят рабочие характеристики лазеров. Здесь излагается ряд способов измерения усиления за один проход. В одном из параграфов главы даются дополнительные сведения о тех методах измерения усиления, о которых говорится в гл. 7, 3 и 4. Рассматриваются методы согласования мод, а в параграфе, посвященном измерениям времени жизни, указываются некоторые способы определения подобных характеристик в газах, жидкостях и твердых телах. Излагаются также методы измерения энергии электронов и плотности энергии в плазме газовых лазеров. Рассматриваются способы измерения прозрачности зеркал в предельном случае большой отражательной способности, а также экспериментальные методы определения значений коэффициента отражения, при которых выходная мощность лазера максимальна. Дается также способ определения степени инверсной заселенности в лазерах с модулированной добротностью. В заключительной части рассматриваются потери в резонаторах и методы их определения. Глава начинается с обзора соответствующих параметров лазера. [c.225]

В книге Бирона приводятся многочисленные исторические данные, подробно освещающие историю развития учения о газах и жидкостях. В ней приводятся не только теоретические, но и экспериментальные данные, многие из которых принадлежат самому автору. Книга хорошо написана, имеет тщательно отработанное построение и содержит следующие главы Часть 1. Гл. 1—введение гл. 2 — идеальные газы гл. 3 — кинетическая теория газов гл. 4 — реальные газы гл. 5 — метод определения плотности газов и паров гл. 6 — закон Джоуля гл. 7 — теплоемкость газов и закон Клаузиуса гл. 8 — уравнение состояния реальных газов. Часть 2, Гл. 1 — плотность жидкостей гл. 2 — сжимаемость жидкостей гл. 3— влия-тше температуры на объем и давление жидкостей гл, 4 — теплоемкость жидкостей гл, 5—поверхностное натяжение жидкостей гл. 6— непрерывность газового и жидкого состояний гл. 7—учение о соответственных состояниях. [c.229]

Изучение структуры жидкости исторически развилось из исследований строения твердых тел, поэтому в значительной части первых работ для объяснения и описания природы жидкости неизбежно использовались методы изучения твердых тел. Благодаря сравнимым значениям плотности и межмолекулярных расстояний жидкость удобно представлять себе как неплотно упакованную решеточную структуру. Такое представление естественно привело к тому, что для описания жидкости также стали применяться координационные числа подобно тому, как это делается для твердого тела. Хотя это понятие и нельзя считать точно определенным в силу присущей атомам жидкости подвижности, оно позволяет составить мысленную картину взаимного расположения атомов. Эта давно сложившаяся традиция, а также довольно абстрактный характер радиальной функции распределения привели к тому, что при экспериментальных или теоретических исследованиях и сравнительном анализе микроскопической структуры жидкостей и плотных газов обычно рассчитываются и обсуждаются координационные числа. [c.26]

Для экспериментального определения П. существуют два метода. Первый метод основан на прямом определении объема пор (Fl) путем заполнений их жидкостью (обычно водой,. если вещество в ней нерастворимо). Испытуемый образец материала помещают на нек-рое время в вакуум для эвакуации воздуха из пор, затем погружают в жидкость и подвергают длительному кипячению, пока все поры не будут ею заполнены. Удалив избыточную жидкость с поверхности тела, его взвешивают разность между полученным и первоначальным весом образца дает вес жидкости, заполнившей поры, откуда, зная уд.в. жидкости,вычисляют объем пор. Объем тела V определяют либо простым обмером, если образцу придана геометрически правильная форма (куб, цилиндр), либо находят его с помощью волюминометра (см.) той или иной системы, после чего П. вычисляется по ф-ле (1). Вариантом этого способа является заполнение пор не жидкостью, а газом, напр. СО2, вытесняющим из пор ранее содержавшийся в них воздух вслед затем СОд удаляют из газовой смеси щелочным поглотителем, а объем непоглощенного остатка (воздуха) дает непосредственно величину Fl. Другой метод определения П. заключается в измерении истинной (П ) и кажущейся (В) плотности испытуемого материала. Так как объем пор = У — у где V есть объем, заполненный твердым веществом, причем вес образца а= В = У В, то ф-ле (1) м. б. придан следующий вид [c.177]

Косвенные методы измерения массового расхода основаны на определении объемного расхода и плотности жидкости в отдельных измерениях и последующем вычислении по их результатам массового расхода. В случае чистых жидкостей плотность определяется только по температуре. Если температура в разумных пределах постоянна, то плотность также можно считать постоянной. Тогда определение объемного расхода сразу дает измерение массового расхода. Для газов и негомогенных жидкостей требуется определять и объемный расход, и плотность. [c.268]

Ю. Ф. Войнов и соавторы [6] применили разработанный ими метод гидростатического взвешивания с тензометрическим чувствительным элементом для определения плотности обеих сосуществующих фаз При этом они использовали два поплавка с известными массами и объемами, один из которых находился в жидкости, а другой — в газовой фазе Вопросы, связанные с измерением температуры, изложены ранее. Давление авторы [6] измеряли поршневым манометром МП-60 и ртутными манометрами с погрешностями 1 мм рт. ст., З-Ю" и 3-10 МПа в интервалах до 0,2, от 0,2 до 0,7 и свыше 0,7 МПа соответственно Погрешность полученных значений плотности жидкости составляет 0,06—0,07 %, а погрешность данных о плотности газа — 0,02—0,12 %. Экспериментальные данные о д" и д" частично опубликованы в [21] и полностью в [23]. [c.45]

Исследование диффузии в многокомпонентных парогазовых системах. Вычисление коэффициентов многокомпонентной диффузии по результатам измерений предусматривает знание плотностей молекулярных потоков и градиентов концентраций компонентов смеси. Определение плотностей молекулярных потоков производилось стандартным методом Стефана. Экспериментальная установка подробно описана в [1]. Одним из граничных условий метода Стефана является требование постоянства концентрации насыщенных паров над поверхностью испаряющейся жидкости. Следовательно, в диффузионную ячейку необходимо заливать смеси, составы которых при испарении в какой-либо газ практически не меняются. [c.46]

Настоящая работа является продолжением исследований сжимаемости жидкостей и газов при температурах ниже 300 К [1, 2] и содержит результаты определения плотности ксенона от 300 К до тройной точки и давлениях до 530 бар. Исследование выполнено методом пьезометра постоянного объема с использованием комбинированного ртутно-пружинного дифманомет-)а-разделителя. Конструкция установки достаточно подробно описана в [c.36]

Компрессионный манометр является результатом совершенствования и-образных жидкостных манометров. Возможность измерения малых давлений и-образным манометром ограничена трудностями отсчета малых разностей уровней рабочей жидкости в коленах манометра. В компрессионном манометре, предложенном в 1874 г. Мак-Леодом, газ сжимают в одном из колен до определенного объема. Степень сжатия может иметь порядок 10 . Во столько же раз в соответствии с законом Бойля-Мариотта возрастает и давление газа, а разность уровней увеличивается до пределов, позволяющих произвести отсчет. Результат измерения находится расчетом. Таким образом, компрессионный манометр реализует абсолютный метод измерения и не требует поверки по более точному манометру. Измерения сводятся к определению линейных размеров и перемещений площадей объемов, занимаемых газом до и после сжатия к использованию таких постоянных, как плотность рабочей жидкости и ускорение свободного падения, и введению поправок на ряд сопутствующих измерению явлений. [c.75]

Такое поведение результатов, найденных для систем твердых дисков методами Монте-Карло и молекулярной динамики, наряду с аналогичными свойствами результатов расчетов для систем твердых сфер позволяет предположить наличие фазового превращения первого рода жидкость (газ) — твердое тело в этом интервале значений плотности или вблизи его. Наиболее определенным подтверждением этого пока служат уже упоминавшиеся результаты метода молекулярной динамики (Олдер и Вайнрайт [7]) для N = 870 твердых дисков, указывающие на существование вандерваальсовой петли на ф — т-изотерме (фиг. 7). Принципиальная неопределенность связана с вопросом о полноте динамического усреднения по всем возможным состояниям при каком-либо одном значении плотности, лежащем на петле. [c.336]

Чаще всего для наблюдения и определения скорости медленных течений применяются частицы аэрозолей (табачный дым или дым М 0) или суспензий в жидкостях (алюминиевая или бронзовая пыль). Вообще говоря, для каждой среды должны быть подобраны частицы, которые будут взвешены и полностью увлекутся потоком. Полное увлечение частиц потоком происходит, если размер частиц очень мал и плотность их ненамнога отличается от плотности среды. Фотографирование освещенных частиц с определенной экспозицией позволяет по длине треков на фотографии определить скорость потока. Иногда для более точного определения локальных скоростей и исключения возможности наложения различных треков друг на друга используется стробоскопическое освещение [15, 34]. При определении скорости в быстрых потоках производилась также скоростная киносъемка (до 1500 кадров в секунду) [20]. Поскольку скорость потока в разных участках поля различна, то боковую подсветку делают узким пучком света, для чего часто используются длиннофокусные цилиндрические линзы узкий пучок света позволяет исследовать распределение скоростей в освещенной плоскости. Для получения достаточной освещенности применяются мощные источники света. Этот метод дает мгновенное поле скоростей в лагранжевых координатах, если известно, что скорость взвешенных частиц равна скорости жидкости или газа. [c.110]

Вязкость газов может быть рассчитана с помощью методов, основанных на теоретических предпосылках, но для определения вязкости жидкостей аналогпч-ной теоретической базы не существует. Конечно, вязкости жидкостей значительно отличаются от вязкостей газов, т. е. они много больше по величине и резко уменьшаются с повышением температуры. Вязкость газа при низком давлении обусловлена главным образом передачей количества движения в результате отдельных столкновений молекул, движущихся беспорядочно между слоями с различными скоростями. Аналогичная передача количества движения может также существовать в жидкостях, хотя обычно она мало заметна из-за влияния полей сил взаимодействия между плотно упакованными молекулами. Плотности жидкостей такие, что среднее межмолекулярное расстояние не очень значительно отличается от эффективного диапазона действия таких силовых полей. [c.379]

При низких давлениях величина Рц, .Уг в уравнении (12.5.1), включающая плотность паров и их концентрацию, может быть опущена когда это упрощение возможно, уравнение (12.5.1) может быть использована для коррелирования поверхностных натяжений смесей широкого круга органических жидкостей [5, 16, 24, 36, 48] с достаточно хорошими результатами. Большинство авторов не применяют, однако, общие таблицы (такие как табл. 12.1) значений групповых составляющих для вычисления [Р,], а обрабатывают экспериментальные данные методом регрессионного анализа, чтобы получить наилучшее значение [P ] для каждого компонента смеси. Такая же процедура с успехом используется для систем газ—жидкость при высоких давлениях, когда член рр Уг уравнения (12.5.1) существенен. Вайнауг и Кац [65] показали, что уравнение (12.5.1) коррелирует поверхностное натяжение смеси метан — пропан при температурах от —15 до 90 °С и давлениях 2,7—102 атм. Дим и Меттокс [И] также применяли это уравнение для системы метан—нонан при температурах от —34 до 24 °С и давлениях 1 — 100 атм. Некоторые сглаженные результаты представлены на рис. 12.4. При любой температуре поверхностное натяжение смеси уменьшается с увеличением давления, так как большее количество метана растворяется в жидкой фазе. Влияние давления необычно вместо уменьшения с ростом температуры поверхностное натяжение смеси увеличивается, кроме случаев наиболее низких давлений. Это явление иллюстрирует тот факт, что при невысоких температурах метан более растворим в нонане и влияние состава жидкости более важно в определении От, чем влияние температуры. [c.523]

Для определения доли открытой и закрытой пористости в порошковом изделии используется метод, основанный на удалении газов в вакууме из порошковых изделий с последующей их пропиткой жидкостью известной плотности (обезгажен-ным маслом, ксилилом, бензоловым спиртом и т. п.). Расчет производится по формулам [c.781]

Кроме того, за последние несколько лет была значительно усо вершенствована экспериментальная техника и накоплено много важных экспериментальных данных, что также обогатило интересующую нас область новыми фактами. Исследование критических явлений сопряжено со значительными трудностями. Для проблемы перехода газ — жидкость основной метод состоит в точном измерении давления, плотности и температуры (получение уравнения состояния), а также удельной теплоемкости. Оказывается, что поведение типа степенного закона, позволяющее определить критические показатели, имеет место лишь очень близко от критической точки, скажем при 0 < 10" . Даже определение критических параметров Т , Ро с с точностью, удовлетворяющей потребностям эксперимента, сопряжено с чрезвычайно большими трудностями. Поэтому требуется очень точное определение температуры (погрешность АТ/Тс не выше 10" ). Кроме того, благодаря большой теплоемкости су теоретически расходится) время установления равновесия в системе очень велико (порядка дней). Большое значение сжимаемости также создает серьезные проблемы влияние гравитации на систему становится очень сильным, она создает градиент плотности, который должен быть очень точно учтен. Весьма важные для магнитных систем экспериментальные измерения намагниченности и восприимчивости и проведение экспериментов по рассеянию нейтронов также сопряжены с весьма существенными трудностями их преодоление требует большого искусства и тщательности. Мы не можем вдаваться здесь в подробности и рекомендуем читателю обратиться к оригинальным работам и обзорам. [c.357]

В ЭТИХ И подобных экспериментах не было обнаружено заметной аномалии. Результаты, не проявляющие аномалии, требуют дальнейшего обсуждения. Отметим, например, что аномалию не обнаруживают такие величины, как плотность в системе жидкость — газ или концентрация в бинарной системе. В этих случаях разность между величинами, относящимися к двум фазам, рассматривается как функция Тс — Т. Именно так представлены данные Герца и Филиппова на фиг. 21, где в логарифмическом масштабе изображена зависимость разности коэффициентов теплопроводности двух фаз от Тс — Т) Тс. Точки ложатся на прямые линии, поэтому рассматриваемое явление можно охарактеризовать критическим показателем, приблизительно равным 0,4. Близость этой величины к величине Р позволяет предполагать, что теплопроводность каждой фазы приблизительно представляет собой линейную комбинацию теплопроводностей чистых компонентов. Таким же образом Трапиенирс и др. [74] проанализировали время релаксации T методом ЯМР для метана и нашли, что показатель равен 0,45. Для правильного определения этого показателя требуются более точные данные. [c.268]

С этого времени в большом количестве проводятся эксперимен тальные и теоретические работы по исследованию дисперсии и пог лощения ультразвуковых волн в газах, а затем и в жидкостях, сре ди которых следует отметить работы Кнезера [9] и Бикара [10] К настоящему времени накопилось очень большое количество ра бот по измерению скорости и поглощения ультразвука в газах, в смесях газов, жидкостях, смесях различных жидкостей, растворах, электролитах, проведенных при разных физических условиях (температура, давление, плотность, фазовые переходы и т. д.). Результаты этих измерений важны не только для изучения молекулярных свойств газов и жидкостей, но также широко используются в технике для контроля протекания различных технологических процессов (по изменению скорости и поглощения звука). Методика этих измерений хорошо отработана и изложена во многих учебниках, поэтому мы не будем ее описывать. Отметим только, что на ультразвуковых частотах современные импульсные, фазовые и в особенности импульсно-фазовые методы позволяют получить относительную ошибку Ас/с 10 —10 , а абсолютное значение с измерять с точностью 10" %. Аппаратурная точность может быть выше, однако точность измерения скорости ограничивается трудностью поддерживать неизменными физические свойства среды (температуру, плотность, однородность, отсутствие потоков и т. д.) и неоднородностями акустического поля абсолютное значение а в области ультразвуковых частот можно измерять с ошибкой 2—5%. Трудности в определении коэффициента поглощения звука по результатам измерений также состоят в необходимости детального учета неоднородности излучаемого акустического поля, дифракционных эффектов, неизменности физических свойств среды. Для газов измерения на частотах выше нескольких МГц (при нормальном атмосферном давлении и комнатной температуре) затруднены из-за очень большого поглощения. [c.42]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...