> Техника, страница 71 > Плотность
Плотность
Плотность измеряется массой данного тела (Ж з), заключенной в единице его объёма (V см3): D=^; отсюда, зная плотность тела, можно вычислить одну из двух величин (Ж, V), зная другую: V=Ж =
= F-D. П., как физическая величина, имеет размерность [Б]-М-1г3и выражается обычно для твердых тел и жидкостей в г см~3. Для газов же и паров, в виду их малой П., последняя измеряется обычно в г/л или в килограммах/м3. Уд. в называется отношение веса данного тела к весу раз навсегда выбранного стандартного тела, взятого в том же объёме. Из определения следует, что уд. в.—отвлеченное число, выражающееся отношением плотностей данного (D) и стандартного (D0) _ D
тела: Р=тг, и не имеющее размерности.
-‘-О
Так как за единицу массы в Св^-системе (абсолютной системе физич. величин) выбрана масса 1 см3 чистой воды, равная 1 з при t° ее наибольшей плотности (3,99°), то П. воды при 4° равна 1, и уд. в любого тела по отношению к воде при 4°, как к стандарту, численно равен плотности этого тела: при Д,=1, .Р=И. И. газа по отношению к водороду или к воздуху часто называют (не вполне правильно) уд. в этого газа относительно водорода или воздуха, взятых при тех же условиях. П. твердых тел и жидкостей обычно измеряют или по методу гидростатич. взвешивания (пользуясь законом Архимеда) или же пикнометром (смотрите). К первому же способу относится и наиболее употребительное в технике измерение П. с помощью ареометра.
П. газов или паров измеряют обычно с целью определить молекулярный вес вещества в парообразном состоянии Ж (смотрите Молекулярный вес). Зная Ж, легко приблизительно вычислить П. газа в г!л по следующему выражению:
22,4(1 +αί)
П. тела определяется массой его молекул и густотой их расположения (то есть числом их в единице объёма). В твердых телах и в жидкостях эта густота расположения различна, и потому П. их не находится в
24
простой связи с их мол. в При приближении же к идеальногазовому состоянию число молекул всех веществ в единице объёма становится одинаковым при равных условиях (смотрите Газ, Молекулярный вес), и потому D пропорционально М. Из твердых тел наименьшей П. обладает твердый водород (по Дьюару при —259,9° D=0,076 г см~3), из металлов—литий (В=0,534); наибольшую П. имеют: платина (D=21,4), иридий (D=22,4) и осмий (D=22,48).
Лит.: Хвольсон О. Д., Курс физики, т. 1, Берлин, 1923; Kohlrausch F., Lehrbuch d. prakt. Physik, 15 Aufl., B.—Lpz., 1927; О s t w a 1 d W.—L utter R., Phys.-chem. Messungen, 4 Aufl., p. 199, Lpz., 1925; Winkelmann A., Handhuch d. Physik, 2 Aufl ge, В. 1, Lpz., 1908; Dictionary of Applied Physics, v. 1, L., 1922. П. Рвбиндер.
П. злентричееного тока измеряется силой электрич. тока 1, отнесенной к единице площади S, перпендикулярной к направлению тока. Обозначая П. электрич. тока через j,
получим j=I или j=^; обычно П. электрич. тока выражается в А/см2. Для тока проводимости (или вообще тока переноса, или конвекционного) П. электрич. тока м. б. определена как количество электричества q, проходящее в единицу времени сквозь площадку в 1 кв. единицу, перпендикулярную на
1
правлению тока, или сквозь площадку cos а,
если а есть угол между нормалью к площадке и направлением тока. П. электрич. тока проводимости связана с величиной электропроводности σ и напряженности поля Е соотношением: j=<гЕ(диференциальная форма закона Ома). Для случая тока переноса в пустоте или сильно разреженном газе (электронный или ионный ток), а также для ионного тока в электролите имеем: j =Σ Nev==ρυ, где Ν, e, ρ, v — суть последовательно для данного сорта ионов: число ионов в 1 см3, заряд иона, П. электрич. заряда ионов, их скорость; т. о. знак е, ρ определяется знаком данных ионов, а знак ν—фак-тич. направлением скорости их в определенном случае; нормально ν для + и —ионов противоположны по направлению. Для то-
ка смещения i=—. Оба последних соот-
4π ОI
ношения могут рассматриваться и как век-торные, т. к. j есть вектор, параллельный вектору I. С магнитным полем напряженности Н вектор П. электрич. тока связан со-
дЕ
отношением: 4л)=4παΕ + ε=rot Н (первое ур-ие Максвелла), где j, Ε, П выражены в одной и той же системе единиц, обычно CGSM. Знание величины П. электрич. тока важно в различных случаях, например в электрохимии (электрометаллургия, гальваностегия), правильный подбор П. электрич. тока определяет успешность процесса; далее П. электрич. тока является важнейшим фактором, определяющим ί° проволоки, по которой проходит электрич. ток. Зависимость термоэлектронного тока от Г обычно дается в виде табл, значения П. тока от t°, хотя часто величина тока относится в этом случае не к 1 см2, а к π см2 (поверхность «единичного цилиндра») И т. Д. б. Введенский.