როგორ გავზომოთ ბენზინის სიმკვრივე

ბენზინის სიმკვრივის გაზომვამ შეიძლება უკეთ გააცნობიეროს სხვადასხვა ტიპის ძრავებში ბენზინის სხვადასხვა დანიშნულება.

სითხის სიმკვრივე არის მისი მასის და მოცულობის შეფარდება. გაანგარიშება მასა მისი მოცულობით. მაგალითად, თუ გქონდათ 1 გრამი ბენზინი, რომლის ზომებია 1,33 სმ³ მოცულობით, სიმჭიდროვე იქნება:

დიზელის საწვავის სიმკვრივე შეერთებულ შტატებში დამოკიდებულია მის კლასზე 1D, 2D ან 4D. 1D საწვავი უკეთესია ცივი ამინდისთვის, რადგან მას ნაკადის გამძლეობა აქვს. 2D საწვავი უკეთესია თბილი გარე ტემპერატურისთვის. 4D უკეთესია დაბალი სიჩქარის ძრავებისთვის. მათი სიმჭიდროვე, შესაბამისად, არის 875 კგ / მ³, 849 კგ / მ³ და 959 კგ / მ³. დიზელის ევროპული სიმკვრივე კგ / მ-ში^{3 .}მერყეობს 820-დან 845-მდე.

ბენზინის სიმკვრივის განსაზღვრა ასევე შესაძლებელია ბენზინის კონკრეტული სიმძიმის გამოყენებით. სპეციფიკური სიმძიმე არის ობიექტის სიმკვრივე წყლის მაქსიმალურ სიმკვრივესთან შედარებით. წყლის მაქსიმალური სიმკვრივეა 1 გ / მლ 4 ° C ტემპერატურაზე. ეს ნიშნავს, რომ თუ იცით სიმკვრივე გ / მლ-ში, ეს მნიშვნელობა უნდა იყოს ბენზინის კონკრეტული სიმძიმე.

გაზის სიმკვრივის გაანგარიშების მესამე გზა იყენებს გაზის იდეალურ კანონს:

რომელშიცპარის ზეწოლა,ვარის მოცულობა, n არის moles რაოდენობა,რარის იდეალური გაზის მუდმივი დათარის გაზის ტემპერატურა. ამ განტოლების გადალაგება საშუალებას გაძლევთnV = P / RT, რომელშიც მარცხენა მხარე არის თანაფარდობა შორისნდავ​.

ამ განტოლების გამოყენებით შეგიძლიათ გამოთვალოთ თანაფარდობა გაზის მოლების რაოდენობას, რომელიც ხელმისაწვდომია გაზში და მოცულობაში. მოლების რაოდენობა შემდეგ შეიძლება გადაიქცეს მასად, აირის ნაწილაკების ატომური ან მოლეკულური წონის გამოყენებით. იმის გამო, რომ ეს მეთოდი განკუთვნილია გაზებისთვის, ბენზინი თხევადი ფორმით ბევრად გადაუხვევს ამ განტოლების შედეგებს.

აწონეთ დამთავრებული ცილინდრი მეტრული მასშტაბის გამოყენებით. ჩაიწერე ეს თანხა გრამებში. შეავსეთ ცილინდრი 100 მლ ბენზინით და შეწონით გრამებში მასით. ცილინდრის მასის გამოკლება ცილინდრის მასიდან, როდესაც ის შეიცავს ბენზინს. ეს არის ბენზინის მასა. ეს მაჩვენებელი გაყავით მოცულობაზე, 100 მლ, სიმკვრივის მისაღებად.

სიმკვრივის, კონკრეტული სიმძიმის და გაზის იდეალური კანონის განტოლებების ცოდნით შეგიძლიათ განსაზღვროთ, თუ როგორ იცვლება სიმჭიდროვე, სხვა ცვლადების, როგორიცაა ტემპერატურა, წნევა და მოცულობა, ფუნქციონირების მიხედვით. ამ სიდიდეების მთელი რიგი გაზომვების საშუალებით შეგიძლიათ იპოვოთ, თუ როგორ განსხვავდება მათი სიმკვრივე, თუ როგორ სიმჭიდროვე იცვლება ამ სამი სიდიდიდან ერთი ან ორი, ხოლო სხვა სიდიდე ან სიდიდეები ინახება მუდმივი ეს ხშირად გამოსადეგია პრაქტიკული გამოყენებისათვის, რომელშიც არ იცით ყველა ინფორმაცია გაზის თითოეული რაოდენობის შესახებ.

გაითვალისწინეთ, რომ განტოლებები, როგორიცაა იდეალური გაზის კანონი, შეიძლება თეორიულად მუშაობდეს, მაგრამ, პრაქტიკულად, ისინი პრაქტიკულად არ ითვალისწინებენ გაზების შესაბამისობას. გაზის იდეალური კანონი არ ითვალისწინებს გაზის ნაწილაკების მოლეკულურ ზომასა და ინტერმოლეკულურ მიმზიდველობას.

იმის გამო, რომ გაზის იდეალური კანონი არ ითვალისწინებს გაზის ნაწილაკების ზომებს, ეს ნაკლებად ზუსტია გაზის დაბალი სიმკვრივის დროს. ქვედა სიმკვრივის დროს, უფრო დიდი მოცულობა და წნევაა, რომ გაზის ნაწილაკებს შორის მანძილი გაცილებით მეტია, ვიდრე ნაწილაკების ზომა. ეს ნაწილაკების სიდიდეს ამცირებს თეორიული გამოთვლებისგან გადახრას.

აირის ნაწილაკებს შორის მოლეკულური ძალები აღწერს ძალებს, რომლებიც გამოწვეულია ძალებს შორის მუხტისა და სტრუქტურის სხვაობებით. ეს ძალები მოიცავს დისპერსიულ ძალებს, დიპოლებს შორის არსებულ ძალებს ან ატომების მუხტებს გაზის ნაწილაკებს შორის. ეს გამოწვეულია ატომების ელექტრონული მუხტებით, რაც დამოკიდებულია იმაზე, თუ როგორ ურთიერთქმედებს ნაწილაკები მათ გარემოზე არა დამუხტულ ნაწილაკებს შორის, მაგალითად, კეთილშობილი გაზები.

დიპოლ-დიპოლური ძალები, მუდმივი მუხტებია ატომებისა და მოლეკულების მიმართ, რომლებიც გამოიყენება პოლარულ მოლეკულებს შორის, როგორიცაა ფორმალდეჰიდი. დაბოლოს, წყალბადის კავშირები აღწერს დიპოლ-დიპოლური ძალების სპეციფიკურ შემთხვევას, როდესაც მოლეკულები წყალბადს უკავშირდებიან ჟანგბადს, აზოტს, ან ფტორი, რომელიც ატომებს შორის პოლარობის სხვაობის გამო, ამ ძალებს შორის ყველაზე ძლიერია და წარმოშობს თვისებებს წყალი

გამოიყენეთ ჰიდრომეტრი როგორც სიმკვრივის ექსპერიმენტული გაზომვის მეთოდი. ჰიდრომეტრი არის მოწყობილობა, რომელიც იყენებს არქიმედეს პრინციპს კონკრეტული სიმძიმის გასაზომად. ამ პრინციპის თანახმად, სითხეში მცურავი ობიექტი გადაადგილებს წყლის რაოდენობას, რომელიც უდრის ობიექტის წონას. გაზომული მასშტაბი ჰიდრომეტრის მხარეს უზრუნველყოფს სითხის სპეციფიკურ სიმძიმას.

შეავსეთ სუფთა კონტეინერი ბენზინით და ფრთხილად მოათავსეთ ჰიდრომეტრი ბენზინის ზედაპირზე. დაატრიალეთ ჰიდრომეტრი რომ გამოიყოს ჰაერის ყველა ბუშტი და დაუშვას ჰიდრომეტრის პოზიცია ბენზინის ზედაპირზე. აუცილებელია ჰაერის ბუშტების ამოღება, რადგან ეს გაზრდის ჰიდრომეტრის მოცულობას.

დაათვალიერეთ ჰიდრომეტრი ისე, რომ ბენზინის ზედაპირი იყოს თვალის დონეზე. ჩაიწერე ბენზინის ზედაპირის დონეზე მარკირებასთან დაკავშირებული მნიშვნელობა. თქვენ დაგჭირდებათ ბენზინის ტემპერატურის დაფიქსირება, რადგან სითხის სპეციფიკური წონა ტემპერატურის მიხედვით იცვლება. კონკრეტული სიმძიმის კითხვის ანალიზი.

ბენზინს აქვს კონკრეტული სიმძიმე 0,71-დან 0,77-ს შორის, რაც დამოკიდებულია მისი ზუსტი შემადგენლობით. არომატული ნაერთები ნაკლებად მკვრივია, ვიდრე ალიფატური ნაერთები, ამიტომ ბენზინის სპეციფიკურმა სიმძიმემ შეიძლება მიუთითოს ბენზინში ამ ნაერთების ფარდობითი წილი.

რა განსხვავებაა დიზელსა და ბენზინს შორის? ზოგადად ბენზინები მზადდება ნახშირწყალბადებისაგან, რომლებიც ნახშირბადის იონებთან ერთად მიჯაჭვული ნახშირბადის სიმებია, რომელთა სიგრძეა ოთხიდან 12 ნახშირბადის ატომი თითო მოლეკულაზე.

ბენზინის ძრავებში გამოყენებული საწვავი ასევე შეიცავს ალკანების რაოდენობას (გაჯერებული ნახშირწყალბადები, რაც ნიშნავს, რომ მათ აქვთ წყალბადის მაქსიმალური რაოდენობა ატომები), ციკლოალკანები (ნახშირწყალბადის ნახშირწყალბადების მოლეკულები განლაგებულია წრიული რგოლის მსგავსი წარმონაქმნებით) და ალკენები (უჯერი ნახშირწყალბადები, რომლებსაც აქვთ ორმაგი ობლიგაციები).

დიზელის საწვავში ნახშირწყალბადების ჯაჭვები გამოიყენება, რომლებსაც ნახშირბადის ატომები უფრო მეტი აქვთ, ხოლო საშუალო ნახშირბადის 12 ატომია თითო მოლეკულაზე. ეს უფრო დიდი მოლეკულები ზრდის მის აორთქლების ტემპერატურას და როგორ ითხოვს ენერგიას შეკუმშვისგან ანთების დაწყებამდე.

ნავთობისგან დამზადებული დიზელი ასევე შეიცავს ციკლოალკანებს, აგრეთვე ბენზოლის რგოლების ვარიაციებს, რომლებსაც აქვთ ალკილის ჯგუფები. ბენზოლის რგოლები ექვსიანი ნახშირბადის ატომის ექვსკუთხედის მსგავსი სტრუქტურაა, ხოლო ალკილის ჯგუფები არის გაფართოებული ნახშირბადის წყალბადის ჯაჭვები, რომლებიც განშტოებულია მოლეკულებისგან, როგორიცაა ბენზოლის რგოლები.

დიზელის საწვავი იყენებს საწვავის ანთებას ცილინდრული ფორმის პალატის გადასაადგილებლად, რომელიც ასრულებს შეკუმშვას, რომელიც ენერგიას წარმოქმნის ავტომობილებში. ცილინდრი შეკუმშავს და აფართოებს ოთხი ინსულტის ძრავის პროცესის საფეხურებს. დიზელისა და ბენზინის ძრავები ორივე ფუნქციონირებს ოთხი ინსულტის ძრავის პროცესის გამოყენებით, რომელიც მოიცავს მიღებას, შეკუმშვას, წვას და გამონაბოლქვს.

1. შეყვანის ეტაპზე დგუში მოძრაობს კომპრესიული პალატის ზემოდან ქვედა ნაწილში ისე, რომ იგი ცილინდრში ჰაერისა და საწვავის ნარევს იძენს ამ გზით წარმოქმნილი წნევის სხვაობის გამოყენებით პროცესი სარქველი ამ ნაბიჯის განმავლობაში ღია რჩება ისე, რომ ნარევი თავისუფლად მიედინება.
2. შემდეგ, შეკუმშვის საფეხურის დროს, დგუში თავისთავად დაჭერს ნარევს, ზრდის წნევას და წარმოქმნის პოტენციურ ენერგიას. სარქველები იკეტება ისე, რომ ნარევი პალატის შიგნით რჩება. ეს იწვევს ცილინდრის შინაარსის გახურებას. დიზელის ძრავები უფრო მეტად იყენებენ ცილინდრის შემცველობას, ვიდრე ბენზინის ძრავები.
3. წვის საფეხური გულისხმობს crankshaft- ის მოძრაობას ძრავის მექანიკური ენერგიის მეშვეობით. ასეთი მაღალი ტემპერატურის დროს ეს ქიმიური რეაქცია სპონტანურია და არ საჭიროებს გარე ენერგიას. სანთლები ან შეკუმშვის საფეხურის სითბო ან აანთებს ნარევს.
4. დაბოლოს, გამონაბოლქვი ნაბიჯი მოიცავს დგუშის გადაადგილებას ზედა ნაწილში გამონაბოლქვი სარქველით, ისე რომ პროცესი შეიძლება განმეორდეს. გამონაბოლქვი სარქველი საშუალებას აძლევს ძრავას ამოიღოს ანთებული საწვავი, რომელიც მან გამოიყენა.

ბენზინისა და დიზელის ძრავები იყენებენ შიდა წვას ქიმიური ენერგიის წარმოქმნის მიზნით, რომელიც გარდაიქმნება მექანიკურ ენერგიად. დიზელის ძრავებში წვის ქიმიური ენერგია ბენზინის ძრავებისთვის ან ჰაერის შეკუმშვა გარდაიქმნება მექანიკურ ენერგიად, რომელიც მოძრაობს ძრავის დგუშზე. დგუშის ეს მოძრაობა სხვადასხვა დარტყმით ქმნის ძალებს, რომლებიც ძრავას ააქტიურებს თავად.

ბენზინის ძრავები ან ბენზინის ძრავები იყენებენ ანთების ანთების პროცესს ჰაერისა და საწვავის ნარევის გასანათებლად და შექმნას ქიმიური პოტენციური ენერგია, რომელიც გარდაიქმნება მექანიკურ ენერგიად ძრავის ნაბიჯების დროს პროცესი

ინჟინრები და მკვლევარები ეძებენ საწვავის ეფექტურ მეთოდებს ამ ნაბიჯების შესრულებისა და მათზე რეაქციების შესასრულებლად დაზოგე რაც შეიძლება მეტი ენერგია, ხოლო ეფექტური ხარ ბენზინის მიზნებისათვის ძრავები. დიზელის ძრავები ან კომპრესიული ანთება ("CI ძრავები"), პირიქით, იყენებენ შიდა წვას, რომელშიც წვის კამერაში მდებარეობს საწვავის ანთება, რომელიც გამოწვეულია მაღალი ტემპერატურით საწვავის შეკუმშვისას.

ტემპერატურის ამ ზრდას თან ახლავს მოცულობის შემცირება და გაზრდილი წნევა კანონების შესაბამისად, რომლებიც აჩვენებს, თუ როგორ იცვლება გაზების რაოდენობა, მაგალითად, გაზის იდეალური კანონი:PV = nRT. ამ კანონისთვისპარის ზეწოლა,ვარის მოცულობა,ნარის გაზის მოლების რაოდენობა,რარის იდეალური მუდმივი გაზის კანონი დათარის ტემპერატურა.

მართალია ეს განტოლებები თეორიულად შეიძლება ჭეშმარიტი იყოს, მაგრამ პრაქტიკაში ინჟინრებმა უნდა გაითვალისწინონ რეალურ ცხოვრებაში არსებული შეზღუდვები როგორიცაა მასალა წვის ძრავის ასაშენებლად და როგორ არის საწვავი გაცილებით თხევადი, ვიდრე სუფთა გაზი იყოს.

ამ გათვლებით უნდა შეფასდეს, თუ როგორ ახდენს ძრავის ბენზინის ძრავებში ძრავის შეკუმშვას საწვავის საჰაერო ნარევს დგუშების გამოყენებით და სანთლების ანთებით. დიზელის ძრავები, საპირისპიროდ, საწვავის ინექციამდე და ანთებამდე ჯერ შეკუმშავს ჰაერს.

ბენზინის მანქანები უფრო პოპულარულია შეერთებულ შტატებში, ხოლო დიზელის მანქანები ევროპის ქვეყნებში მანქანების გაყიდვების თითქმის ნახევარს შეადგენს. მათ შორის არსებული განსხვავებები აჩვენებს, თუ როგორ აძლევს ბენზინის ქიმიური თვისებები მას ავტომობილისა და საინჟინრო მიზნებისათვის საჭირო თვისებებს.

დიზელის მანქანები უფრო ეფექტურია ავტომაგისტრალზე გარბენით, რადგან დიზელის საწვავს მეტი ენერგია აქვს, ვიდრე ბენზინის საწვავს. დიზელის საწვავზე მყოფი ავტომობილების ძრავებში ასევე მეტი ბრუნვაა, ან მბრუნავი ძალა, რაც ნიშნავს, რომ ამ ძრავებს უფრო ეფექტურად შეუძლიათ აჩქარება. როდესაც მოძრაობთ სხვა ადგილებში, როგორიცაა ქალაქები, დიზელის უპირატესობა ნაკლებად მნიშვნელოვანია.

დიზელის საწვავის ანთება, როგორც წესი, უფრო რთულია მისი დაბალი ცვალებადობის, ნივთიერების აორთქლების უნარის გამო. აორთქლებისას უფრო ადვილია მისი ანთება, რადგან მას აქვს დაბალი ავტომატიზაციის ტემპერატურა. სამაგიეროდ, ბენზინს სჭირდება სანთლების ანთება.

შეერთებულ შტატებში ძნელად რაიმე განსხვავებაა ბენზინსა და დიზელის საწვავზე. იმის გამო, რომ დიზელის საწვავს უფრო მეტი გარბენი აქვს, მათი ღირებულება გატარებულ მილებთან შედარებით უკეთესია. ინჟინრები ასევე ზომავს საავტომობილო ძრავების ენერგიის გამომუშავებას ცხენის ძალის გამოყენებით, ენერგიის საზომით. მიუხედავად იმისა, რომ დიზელის ძრავები შეიძლება უფრო აჩქარდეს და ბრუნავდეს, ვიდრე ბენზინის ძრავები, მათ აქვთ დაბალი ცხენის ძალა.

მაღალ საწვავის ეფექტურობასთან ერთად, დიზელის ძრავებს, როგორც წესი, აქვთ დაბალი საწვავის ხარჯი, უკეთესი საპოხი თვისებები, ენერგიის მეტი სიმკვრივე ოთხი ინსულტის ძრავის პროცესში, ნაკლები აალებადობა და ბიოდიზელის არასამთავრობო ნავთობის საწვავის გამოყენების შესაძლებლობა, რაც უფრო ეკოლოგიურია მეგობრული.