Qhov ntom ntawm cov hlau hauv kg / m3: rooj. Kev sim thiab theoretical kev txiav txim siab ceev

2024 Tus sau: Angel Austin | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-02 17:48

Metals yog cov tshuaj lom neeg uas ua rau feem ntau ntawm lub sijhawm ntawm D. I. Mendeleev. Nyob rau hauv tsab xov xwm no, peb yuav xav txog xws li ib tug tseem ceeb lub cev khoom raws li qhov ceev, thiab kuj muab ib lub rooj ntawm qhov ceev ntawm hlau nyob rau hauv kg / m3.

Density of matter

Ua ntej peb hais txog qhov ntom ntawm cov hlau hauv kg / m3, cia peb paub txog lub cev kom muaj nuj nqis nws tus kheej. Qhov ntom yog qhov piv ntawm lub cev loj m rau nws ntim V hauv qhov chaw, uas tuaj yeem sau lej raws li hauv qab no:

ρ=m / V

Tus nqi hauv kev kawm feem ntau txhais los ntawm tsab ntawv Greek ρ (ro).

Yog tias qhov sib txawv ntawm lub cev muaj ntau qhov sib txawv, tom qab ntawd siv cov qauv sau, koj tuaj yeem txiav txim siab qhov nruab nrab ntom ntom. Hauv qhov no, qhov ceev hauv zos yuav txawv ntawm qhov nruab nrab.

Raws li koj tuaj yeem pom los ntawm cov qauv, tus nqi ntawm ρ yog qhia hauv kg/m3 hauv SI system. Nws characterizes tus nqi ntawm cov khoom uas muab tso rau hauv ib chav tsev ntawm nws ntim. Cov yam ntxwv no hauv ntau qhov xwm txheej yog qhov pom ntawm cov khoom. Yog li, rau cov hlau sib txawv, qhov ceev hauv kg / m3txawv, tso cai rau lawv txheeb xyuas.

Metals thiab lawv qhov ntom

Cov khoom siv hlau yog cov khoom khib nyiab ntawm chav tsev kub thiab atmospheric siab (mercury tsuas yog qhov tshwj xeeb). Lawv muaj siab plasticity, hluav taws xob thiab thermal conductivity thiab muaj ib tug yam ntxwv luster nyob rau hauv lub polished lub xeev ntawm nto. Ntau yam khoom ntawm cov hlau yog txuam nrog qhov muaj cov khoom siv lead ua lattice nyob rau hauv qhov zoo ionic cores zaum ntawm cov nodes, txuas rau ib leeg los ntawm kev siv cov pa hluav taws xob tsis zoo.

Raws li qhov ntom ntawm cov hlau, nws txawv. Yog li, qhov tsawg tshaj plaws yog cov alkali lub teeb hlau, xws li lithium, potassium lossis sodium. Piv txwv li, qhov ceev ntawm lithium yog 534 kg / m 3, uas yog yuav luag ib nrab ntawm cov dej. Qhov no txhais tau hais tias lithium, potassium thiab sodium daim hlau yuav tsis tso rau hauv dej. Ntawm qhov tod tes, kev hloov pauv me me xws li rhenium, platinum thiab kub muaj qhov ntom ntom, uas yog 20 lossis ntau zaus ntawm ρ ntawm dej.

Cov lus hauv qab no qhia qhov ntom ntawm cov hlau. Tag nrho cov nqi xa mus rau chav kub hauv g/cm³. Yog tias cov txiaj ntsig no tau muab faib ua 1,000, ces peb tau ρ hauv kg/m^3.

Vim li cas thiaj muaj cov hlau ntom ntom thiab cov hlau tsis tshua muaj hlau? Qhov tseeb yog tias tus nqi ntawm ρ rau txhua qhov tshwj xeeb yog txiav txim los ntawm ob lub ntsiabyam:

1. Qhov zoo ntawm cov siv lead ua lattice ntawm cov hlau. Yog tias cov lattice no muaj cov atoms nyob rau hauv cov ntim ntom ntom, ces nws cov macroscopic ntom yuav ntau dua. FCC thiab hcp lattices muaj cov ntim ntom ntom.
2. Lub cev muaj zog ntawm cov hlau atom. Qhov loj dua nws qhov loj thiab qhov me me ntawm lub vojvoog, qhov siab dua tus nqi ntawm ρ. Qhov xwm txheej no piav qhia tias yog vim li cas cov hlau ua kom muaj feem xyuam nrog cov tshuaj lom neeg nrog tus lej siab hauv lub rooj ntu.

Kev sim ntsuas qhov ntom ntom

xav tias peb muaj ib daim hlau tsis paub. Koj tuaj yeem txiav txim siab nws qhov ceev li cas? Rov qab cov qauv rau ρ, peb tuaj txog ntawm cov lus teb rau lo lus nug nug. Txhawm rau txiav txim siab qhov ntom ntawm cov hlau, nws txaus los ntsuas nws ntawm txhua qhov sib npaug thiab ntsuas qhov ntim. Ces thawj tus nqi yuav tsum muab faib los ntawm qhov thib ob, nco ntsoov siv qhov tseeb units.

Yog tias cov duab geometric ntawm lub cev yog qhov nyuaj, ces nws yuav tsis yooj yim los ntsuas nws qhov ntim. Hauv qhov xwm txheej zoo li no, koj tuaj yeem siv txoj cai lij choj ntawm Archimedes, vim tias qhov ntim ntawm cov kua hloov pauv thaum lub cev raus dej yuav yog qhov sib npaug ntawm qhov ntsuas ntsuas.

Tus qauv ntawm qhov hnyav hydrostatic, tsim nyob rau thaum xaus ntawm lub xyoo pua 16th los ntawm Galileo, kuj yog raws li kev siv txoj cai ntawm Archimedes. Lub ntsiab lus ntawm txoj kev yog ntsuas lub cev qhov hnyav hauv huab cua thiab tom qab ntawd hauv cov kua. Yog hais tias thawj tus nqi yog denoted los ntawm P₀, thiab qhov thib ob los ntawm P_{1, ces cov hlau ntom hauv kg / m3 yog xam siv cov hauv qab no formula:}

ρ=P₀ ρ_l / (P₀ - P 1₎

Qhov twg ρ_{l yog qhov ntom ntawm cov kua.}

Theoretical definition of density

Nyob rau hauv cov lus saum toj no ntawm qhov ntom ntom ntawm cov khoom siv tshuaj, cov hlau uas muaj qhov theoretical ntom ntom tau muab cim liab. Cov ntsiab lus no yog cov xov tooj cua, thiab lawv tau txais cov khoom siv me me. Cov yam ntxwv no ua rau nws nyuaj rau kev ntsuas lawv qhov ntom ntom. Txawm li cas los xij, tus nqi ntawm ρ tuaj yeem suav ua tiav.

Txoj kev ntawm kev txiav txim siab theoretical ntawm qhov ceev yog qhov yooj yim heev. Txhawm rau ua qhov no, koj yuav tsum paub qhov loj ntawm ib lub atom, tus naj npawb ntawm atoms nyob rau hauv elementary siv lead ua lattice thiab hom lattice.

Piv txwv li, cia peb suav cov hlau. Nws lub atom muaj qhov loj ntawm 55.847 amu. Hlau nyob rau hauv chav tsev muaj ib tug bcc lattice nrog ib tug parameter ntawm 2.866 angstroms. Txij li thaum muaj ob lub atoms ib lub bcc lub voos xwmfab, peb tau txais:

ρ=255,8471,6610^-27/ (2, 866³ 10 -30^{)=7.876 kg/m}3

Yog tias peb piv tus nqi no nrog lub rooj ib, peb tuaj yeem pom tias lawv txawv ntawm qhov thib peb tus lej xwb.