У чего плотность больше у воды или у масла: Чудесная башня или башня плотности

Чудесная башня или башня плотности

 

 

Сегодня мы продолжим изучать, как ведут себя жидкости с
разной плотностью. Начало наших исследований тут. Для этого мы
построим жидкую башню и увидим, как разные предметы будут
зависать в толще жидкости.

 

 

 

 

 

Понадобятся:

• Стакан
• Вода
• Краска или пищевой краситель
• Жидкий мёд
• Растительное масло
• Разные мелкие предметы (мы использовали крышку от пластиковой
  бутылки, канцелярские скрепки, небольшой шарик из фольги,
  монетку)

 

Описание опыта:

1. Наливаем 1/3 стакана воды, подкрашиваем ее краской.
2. Аккуратно наливаем в стакан мед, тоже 1/3, и смотрим, как он
   опускается на дно, поднимая воду.
3. Поверх меда наливаем растительное масло.
4. Затем начинаем погружать в стакан мелкие предметы и
   наблюдаем, как они остаются в разных слоях жидкостей.

Егор Гладыш, учение школы № 2083

Объяснение опыта:

Жидкости не смешиваются, так как имеют разную плотность.

Растительное масло остается на поверхности воды, потому что
плотность масла меньше плотности воды. Вода – вещество менее
плотное, чем мед, поэтому она остается на поверхности этой
жидкости.

Когда мы опускаем предметы в сосуд, они плавают или тонут – в
зависимости от своей плотности и плотности слоев жидкости. У
монетки плотность выше, чем у любой из жидкостей в сосуде,
поэтому она упадет на самое дно. Плотность канцелярской скрепки
выше растительного масла и воды, но ниже, чем плотность меда,
поэтому она будет плавать на поверхности медового слоя в воде.
Пластиковая крышка имеет плотность меньше, чем у меда и воды, но
больше, чем у растительного масла, поэтому она «лежит» на воде. У
шарика из фольги самая маленькая плотность, ниже, чем у любой из
жидкости, поэтому он будет плавать на поверхности самого верхнего
слоя.

На тело, находящееся в жидкости или газе, в обычных условиях действуют две противоположно направленные силы: сила тяжести и архимедова сила. В данном случае возможны три ситуации: Если Fтяж&gtFA (p&gtpж)&nbsp&nbsp,то тело тонет. Если Fтяж=FA (p=pж)&nbsp&nbsp,то тело полностью погружено в жидкость и находится в ней во взвешенном состоянии. Если Fтяж&ltFA (p&ltpж)&nbsp&nbsp, то тело всплывает, а затем плавно плавает на поверхности, лишь частично погрузившись в жидкость; объем погруженной части плавающего тела таков, что вес вытесненной жидкости равен весу плавающего тела. Здесь Fтяж -модуль силы тяжести, действующей на тело, FA -Модуль выталкивающей силы, действующей на тело, целиком погруженное в жидкость, p -плотность тела, pж -плотность жидкости (или газа). Пример: масло плавает поверх воды, а вода -&nbspповерх сиропа, потому что плотность у масла меньше, чем у воды, а у воды меньше чем у сиропа. Плотность пробки меньше плотности любой из этих 3 жидкостей, поэтому она плавает в масле. Плотность пластика меньше, чем у воды, но больше, чем у масла, поэтому пластиковый кубик тонет в масле, но плавает в воде. Плотность ягоды меньше плотности сиропа, и ягода не тонет в сиропе.

Архимедова сила больше силы тяжести, если плотность жидкости больше плотности погруженного в жидкость тела. Поэтому дерево всплывает в воде. Однако на воде держатся громадные речные и морские суда, изготовленные из стали, плотность которой почти в 8 раз больше плотности воды. Объясняется это тем, что из стали делают лишь сравнительно тонкий корпус судна, а большая часть его объема занята воздухом. Среднее значение плотности судна при этом оказывается значительно меньше плотности воды; поэтому оно не только не тонет, но и может принимать для перевозки большое количество грузов. Более подробно ознакомиться с условием плавания тел вы сможете посетив сайт: &nbsphttp://www.cultinfo.ru

Пресс-релизы и статьи

Статья 17 июл 2013

П.В. Наливкин, начальник инженерного центра С.К. Шин, ведущий конструктор   Сепарация масла Б-3В объемными фильтрующими элементами Данная статья подготовлена на основе результатов испытаний статического сепаратора масла, проведенных ООО «Винета» в 2012 году в рамках совместной с ФГУП СПМБМ «Малахит» научно-исследовательской работы. В предыдущей статье мы уже кратко ознакомили читателей с этой работой. Сейчас расскажем о ней подробнее. Работа заключалась в изучение специфических свойств масла, возможность его сепарации на различных режимах, таких как: изменение температуры, расхода, конструкции и конфигурации фильтрующего элемента, самого агрегата. Конструкция блока сепарации масла Б-3В состоит в том, что установка должна быть минимальных габаритов и не трудоёмка в обслуживании. Для этого решены следующие задачи: — проведена научно-исследовательская работа по изучению свойств масла Б-3В, влияющих на его очистку от воды; — разработана методика расчета эффективности объемных фильтрующих элементов и исследование о возможности использования их для очистки и сепарации масла Б-3В; — проведены стендовые лабораторные испытания; — выполнен расчет основных параметров для проектирования блока сепарации масла Б-3В; — проведены испытания блока сепарации масла Б-3В. Масло Б-3В имеет специфическую структуру и отличается от нефтесодержащих масел. Основным свойством масла Б-3В, препятствующим его нормальной очистки от воды, является его высокая плотность, составляющая при 20 ˚С 993-996 кг / м3, то есть почти равная плотности воды. Понятно, что провести отстаивание такой жидкости весьма проблематично. Другой особенностью является то, что масло очень гидрофильно и обладает свойством образовывать мелкодисперсные стабильные эмульсии с водой, причём эта способность возрастает с повышением температуры. Также свойства масла делают проблемной очистку его с помощью центробежного сепаратора. Масло Б-3В имеет плотность, очень близкую к плотности воды (при 20˚С плотность масла равна 993-996 кг/м3), что представляет значительные сложности для гравитационного разделения смеси масла и капель воды. Для увеличения разделяющего фактора необходимо, с одной стороны, несколько повысить температуру для уменьшения плотности масла, с другой стороны, целесообразно увеличить размер образующихся капель воды, для чего, напротив, несколько уменьшить температуру. Синтетическое масло Б-3В, в отличие от минеральных нефтяных масел, обладает повышенной гидрофильностью и способностью удерживать в себе большое количество растворённой воды. Так, товарное заводское масло Б-3В содержит более 0,02% воды. В процессе дальнейшего хранения, транспортировки, эксплуатации при контакте с воздухом или водой без непосредственного перемешивания количество растворённой в масле воды достигает 0,3 — 0,5%, при этом масло визуально остаётся чистым и прозрачным, без признаков капель воды. При этом количество растворённой в масле воды тем больше, чем выше температура. При смешивании масла Б-3В с водой образуются исключительно стойкие эмульсии. С ростом температуры (до 50˚С) возрастает способность его образовывать с водой мелкодисперсные стабильные эмульсии в широком диапазоне концентрации воды (до 10% и выше). Так, если при 20˚С обычным ручным перемешиванием сложно получить смесь масла с водой, в которой размер капель воды был бы менее 1 — 2 мм, то при 40 — 45˚С мелкодисперсная эмульсия может быть получена даже при очень незначительном механическом воздействии. При этом такие эмульсии исключительно стабильны и не распадаются даже при очень длительном отстаивании. Выбор прототипа для создания системы очистки был обусловлен такими негативными в плане отделения воды свойствами масла Б-3В, как склонность к созданию стойких водомасляных эмульсий, высокая растворимость воды в масле, плотность, практически равная плотности воды (993 — 996 кг/м3 при 20˚С). Единственной на наш взгляд системой, способной справиться с подобной задачей (кроме способа дистилляции), является фильтрация через коалесцентные объёмные материалы ФИМАКС, способные разделять практически любые водомасляные эмульсии (в том числе некоторые химические) и извлекать из масла растворённую воду. В результате опытных работ был спроектирован и изготовлен блок сепарации масла Б-3В, получивший индекс БСП-02. В ходе испытаний опытного блока были получены следующие результаты: В результате испытаний по определению воды в масле Б-3В выявлено, что при производительности 1500 л/час количество воды находится в пределах 0,45-0,6% (при двух циклах сепарации). Увеличение циклов сепарации на данном расходе не приводит к значительному уменьшению концентрации воды в масле. При снижении производительности до 750 л/час количество остаточной воды можно уменьшить до 0,3% при двух циклах сепарации. Оптимальная температура сепарации равна 35 ± 5 °С. Опытный образец блока сепарации БСП-02 в декабре 2012 года и в январе 2013 года прошел испытания на стенде Турынинского производственного комплекса ОАО «Калужский турбинный завод». В испытаниях приняли участие ОАО «СПМБМ «Малахит», ОАО «Калужский турбинный завод», ООО «Винета», 19 отдел 208 ВП МО РФ, 3 отдел 5591 ВП МО РФ, 1014 ВП МО РФ, НИИ кораблестроения и вооружения ВМФ ВУНЦ ВМФ ВМА. По итогам испытаний принято решение о серийном производстве блока сепарации БСП-02. Все элементы блока сепарации масла Б-3В БСП-02 монтируются по месту по требованию Заказчика. Технические данные, основные параметры и характеристики. Наименование параметра БСП-02 ИУШД.061144.096 БСП-02 с насосным агрегатом ИУШД.061144.096-01 Тип Статический с полимерными фильтросепарационными патронами Условный проход Ду, мм 50 Рабочее давление Рр,  МПа (кгс/см2),          не более 0,4 (4,0) Гидравлическое сопротивление блока сепарации, МПа (кгс/см2), при максимальном допустимом загрязнении фильтроэлементов, не более 0,2 (2,0) Номинальная  пропускная способность, м3/час 1,5 Габаритные размеры Д х Ш х В, мм: — фильтр-сепаратор масла Б-3В Ду50, Рр4 — фильтр тонкой очистки Ду50, Рр4 — подогреватель масла ПМЭТ-1500А — насос НМШФ2-40-1,6/4Б-13 ОМ5   835х585х1150; 500х460х720; 540х450х735; — 516,5х185х284,5 Очищаемая среда Турбинное масло Б-3В ТУ 38.101295-85 Плотность при 20 °С, г/см3, в пределах 0,990 – 0,997 Минимальная температура очищаемого продукта, °С, не менее 5 Максимальная температура очищаемого продукта, °С, не более 70 Максимальная  температура окружающей среды, °С, не более 50 Потребляемая мощность, кВт, не более — подогреватель масла ПМЭТ-1500А — насос НМШФ2-40-1,6/4Б-13 ОМ5   41,4 — 0,55 Питание: — род тока — напряжение, В — частота, Гц переменный 380 (± 25%) 50 ± 5 Степень защиты оболочки щита управления и датчиков, не менее IP54 Предельно-допустимый перепад давления при засорении блока сепарации на номинальной пропускной способности,  МПа (кгс/см2), не более  0,1 (1,0) Перепад давления на блоке сепарации при номинальной пропускной способности, МПа, не более 0,03 Тонкость фильтрации механических примесей, мкм 15 — 20 Температура нагрева масла подогревателя ПМЭТ-1500А, °С 55-70 Допускаемая вакуумметрическая высота всасывания насоса, м — 5 Масса фильтра-сепаратора масла Б-3В        Ду50, Рр4 сухого/в рабочем состоянии, кг 160/362 Масса фильтра тонкой очистки Ду50, Рр4 сухого/ в рабочем состоянии, кг 69/102 Масса подогревателя: — (нетто) без масла, щита и ЗИП, кг — (брутто) в комплекте поставки, кг   87 260 Масса НМШФ2-40-1,6/4Б-13, кг — 43 По итогам испытаний ОАО «СПМБМ «Малахит», ОАО «Калужский турбинный завод» и ОАО «ЦС «Звездочка» приняли решение о порядке внедрения блока сепарации БСП-02 для изделий типа «Сапфир-М» заказов проекта 09717. При замене масляных систем ПТУ специального назначения (транспортного типа) применять блоки сепарации БСП-02 вместо используемых центробежных сепараторов на изделиях типа «Сапфир» и «Лазурит». ← Вернуться к списку публикаций

Почему масло всплывает в воде

Большинство опытов, проводимых с использованием воды, основаны на сравнении плотности веществ и их взаимодействии. В частности, если мы говорим о маслах, следует учитывать тот факт, что в одном и том же объеме маслянистой жидкости и воды содержится разная масса. Так, плотность воды практически всегда больше, чем у масла, именно поэтому эти две жидкости не смешиваются и не растворяются друг с другом: вода тяжелее масел, поэтому стремится ко дну.

На бытовом уровне этот эксперимент можно наблюдать в процессе приготовлении пищи. В кулинарии, как известно, используются и растительные, и животные жиры, которые всегда всплывают на поверхность воды, таким же образом всплывает, например, и нефть, пролившаяся из танкеров.

Площадь масляного пятна определяется количеством масла, поскольку каждая молекула стремится вырваться на поверхность воды и занять свое место, вплотную прилегая к другим масляным молекулам. При попытке смешать эти две жидкости в любых пропорциях можно обнаружить, что более легкие молекулы масла собираются в капельки, но когда смесь находится в состоянии покоя – все равно всплывают на поверхность воды.

В некоторых случаях возникает необходимость смешать воду и маслянистую жидкость, но это возможно только благодаря специальному оборудованию и добавлению других химических веществ. Самым наглядным примером может служить связывание воды и жиров в процессе мытья посуды моющим средством. Благодаря ПАВ (поверхностно-активным веществам), содержащимся в нем, меняется поверхностное натяжение воды в меньшую сторону, таким образом, молекулы Н2О связываются с молекулами масла в однородную смесь и с легкостью смываются чистой водой с поверхности посуды.

Ответ

Проверено экспертом

Плотносто масла меньше плотности воды

• Комментарии
• Отметить нарушение

Ответ

Первая причина, по которой вода и масло никогда не смешаются – это то, что они имеют разное количество молекул, т.е. плотность этих веществ разная. Молекулы воды упакованы очень плотно, их много. В одном стакане воды больше молекул, чем всех известных звезд на небе. В масле молекул меньше, они упакованы не так плотно. Это означает, что если мы возьмем одинаковое количество воды и масла, то в воде молекул будет больше, а в масле меньше. Именно из-за разной плотности вода осядет вниз, а масло поднимется наверх.

Вторая причина, по которой эти жидкости не смешиваются – это полярность. Помнишь про грозовые тучи, в которых есть положительные и отрицательные заряды? Точно так же и здесь. Вода состоит из полярных молекул, т.е. каждая ее молекула с одной стороны имеет положительный заряд, а с другой стороны – отрицательный. Раз противоположности притягиваются, то и молекулы воды притягиваются друг к другу. Молекулы масла, напротив, неполярные, и покрыты оболочкой только из отрицательных зарядов. Так как полярные молекулы растворяются только в полярных растворителях, а неполярные молекулы – в неполярных, то вода и масло никак не могут смешаться. Их молекулы просто отталкиваются друг от друга.

Разумеется капля не растечётся до тех пор, пока толщина плёнки станет равна диаметру молекулы. растекание прекратится намного раньше. Рассмотрим растекание капли. Что заставляет её растекаться? Как это ни банально, — вес, т.е. притяжение к центру Земли. А что препятствует растеканию? Поверхностное натяжение. Суммарное поверхностное натяжение равно произведению величины удельного поверхностного натяжения на величину площади. И в конце концов наступит состояние равновесия, когда сила притяжения молекул масла к земле не может превысить силу поверхностного натяжения.

Если бы были известны все величины: поверхностное натяжение между поверхностью масла и воздухом (на верхней поверхности плёнки), поверхностное натяжение между поверхностями масла и воды (на нижней поверхности плёнки), а также изменение поверхностного натяжения воды на границе масло-вода, то наверное можно было бы рассчитать толщину равновесной плёнки. Возможно даже кто-то и посчитал, или во всяком случае оценил эту величину. Но я о таких расчётах и оценках не знаю.

Забавные эксперименты. Что такое плотность?

Физика – это не только формулы, сложные рисунки и опыты с расчетами. Мы предлагаем вам интересный способ изучения данной науки у себя дома. Нам понадобится немного усидчивости и трудолюбия! Ведь сегодня мы будем экспериментировать с плотностью! 

Что же такое «плотность»? Если мы прогуляемся по просторам Интернета и заглянем в словарь, то нам будут предложены вот такие определения:

Но что это значит? Что делать, если из определений все равно, непонятно? Найти ответ на эти вопросы нам поможет всем известная загадка: «Что весит больше – килограмм ваты или килограмм железа».

Верно, они весят совершенно одинаково! Но почему килограмм ваты настолько больше по своим размерам, чем килограмм железа? Ответ здесь кроется во внутреннем строении железа и ваты. Оказывается, что атомы железа находятся очень близко друг с другом, образуют кристаллическую решетку. Можно сказать, что они плотно упакованы. 

В то время как атомы ваты находятся немного дальше друг от друга. Да и, сами атомы, входящие в ее состав, весят немного легче, чем атомы железа. 

Следовательно, обобщив все выше перечисленное, можно сделать вывод, что плотность вещества зависит от:

• Массы атомов
• Расстояния между атомами и молекулами в веществе. 

Перейдем к забавным экспериментам, которые можно провести с плотностью у себя дома.

ОПЫТ №1. Башня плотности 

Наглядно познакомиться с разностью плотностей различных веществ нам поможет эксперимент, который называется «Башня плотности». 

НАМ ПОНАДОБЯТСЯ:

• Прозрачный стакан
• Растительное масло
• Вода
• Пищевой краситель (или краски)
• Жидкий мед
•  

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТА: 

1. Наполните стакан водой на ⅓, добавьте краситель.
2. Аккуратно налейте в стакан мед и наблюдайте за тем, что происходит.
3. Добавьте растительное масло. 
4. Попробуйте объяснить, что же произошло в эксперименте. 

Пояснение: Масло остается наверху, так как его плотность меньше, чем плотность воды, а добавленный в воду мед тонет, так как его плотность значительно выше.

ОПЫТ №2. Лавовая лампа

Интересным и ярким опытом, иллюстрирующим разность плотностей, также является лавовая лампа, которую можно изготовить в домашних условиях. 

НАМ ПОНАДОБЯТСЯ:

• Сосуд, можно использовать пластиковую бутылку
• Краситель или краска
• Вода
• Растительное масло
• Таблетка аскорбиновой кислоты (можно любую шипучую)

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ:

1. В подготовленный сосуд залейте воду (примерно ⅓ от всего объема сосуда) и добавьте краситель.
2. Добавьте растительное масло.
3. Поместите в вашу заготовленную лампу таблетку аскорбиновой кислоты.
4. Наблюдайте за процессом. 
5. Лампу можно использовать несколько раз. Просто добавляйте новую шипучую… таблетку.

Пояснение: Масло и вода имеют разную плотность, шипучая таблетка вступает в реакцию с водой, в результате которой выделяется углекислый газ. Этот газ заставляет «пузырьки» двигаться внутри лампы снова и снова.

Что тяжелее вода или масло механическое. Как отделить воду от масла

Приведена таблица плотности жидкостей при различных температурах и атмосферном давлении для наиболее распространенных жидкостей. Значения плотности в таблице соответствует указанным температурам, допускается интерполяция данных.

Множество веществ способны находится в жидком состоянии. Жидкости – вещества различного происхождения и состава, которые обладают текучестью, — они способны изменять свою форму под действием некоторых сил. Плотность жидкости – это отношение массы жидкости к объёму, который она занимает.

Рассмотрим примеры плотности некоторых жидкостей. Первое вещество, которое приходит в голову при слове «жидкость» — это вода. И это вовсе не случайно, ведь вода является самой распространённой субстанцией на планете, и поэтому её можно принять за идеал.

Равна 1000 кг/м 3 для дистиллированной и 1030 кг/м 3 для морской воды. Поскольку данная величина тесно взаимосвязана с температурой, стоит отметить, что данное «идеальное» значение получено при +3,7°С. Плотность кипящей воды будет несколько меньше – она равна 958,4 кг/м 3 при 100°С. При нагревании жидкостей их плотность, как правило, уменьшается.

Плотность воды близка по значению различным продуктам питания. Это такие продукты, как: раствор уксуса, вино, 20%-ные сливки и 30%-ная сметана. Отдельные продукты оказываются плотнее, к примеру, яичный желток — его плотность равна 1042 кг/м 3 . Плотнее воды оказывается, например, : ананасовый сок – 1084 кг/м 3 , виноградный сок – до 1361 кг/м 3 , апельсиновый сок — 1043 кг/м 3 , кока-кола и пиво – 1030 кг/м 3 .

Многие вещества по плотности уступают воде. К примеру, спирты оказываются гораздо легче воды. Так плотность равняется 789 кг/м 3 , бутилового – 810 кг/м 3 , метилового — 793 кг/м 3 (при 20°С). Отдельные виды топлива и масла обладают ещё более низкими значениями плотности: нефть — 730-940 кг/м 3 , бензин — 680-800 кг/м 3 . Плотность керосина составляет около 800 кг/м 3 , — 879 кг/м 3 , мазута – до 990 кг/м 3 .

Плотность жидкостей — таблица при различных температурах

Жидкость	Температура, °С	Плотность жидкости, кг/м 3
Анилин	0…20…40…60…80…100…140…180	1037…1023…1007…990…972…952…914…878
(ГОСТ 159-52)	-60…-40…0…20…40…80…120	1143…1129…1102…1089…1076…1048…1011
Ацетон C 3 H 6 O	0…20	813…791
Белок куриного яйца	20	1042
	20	680-800
	7…20…40…60	910…879…858…836
Бром	20	3120
Вода	0…4…20…60…100…150…200…250…370	999,9…1000…998,2…983,2…958,4…917…863…799…450,5
Вода морская	20	1010-1050
Вода тяжелая	10…20…50…100…150…200…250	1106…1105…1096…1063…1017…957…881
Водка	0…20…40…60…80	949…935…920…903…888
Вино крепленое	20	1025
Вино сухое	20	993
Газойль	20…60…100…160…200…260…300	848…826…801…761…733…688…656
	20…60…100…160…200…240	1260…1239…1207…1143…1090…1025
ГТФ (теплоноситель)	27…127…227…327	980…880…800…750
Даутерм	20…50…100…150…200	1060…1036…995…953…912
Желток яйца куры	20	1029
Карборан	27	1000
	20	802-840
Кислота азотная HNO 3 (100%-ная)	-10…0…10…20…30…40…50	1567…1549…1531…1513…1495…1477…1459
Кислота пальмитиновая C 16 H 32 O 2 (конц.)	62	853
Кислота серная H 2 SO 4 (конц.)	20	1830
Кислота соляная HCl (20%-ная)	20	1100
Кислота уксусная CH 3 COOH (конц.)	20	1049
Коньяк	20	952
Креозот	15	1040-1100
	37	1050-1062
Ксилол C 8 H 10	20	880
Купорос медный (10%)	20	1107
Купорос медный (20%)	20	1230
Ликер вишневый	20	1105
Мазут	20	890-990
Масло арахисовое	15	911-926
Масло машинное	20	890-920
Масло моторное Т	20	917
Масло оливковое	15	914-919
(рафинир.)	-20…20…60…100…150	947…926…898…871…836
Мед (обезвоженный)	20	1621
Метилацетат CH 3 COOCH 3	25	927
	20	1030
Молоко сгущенное с сахаром	20	1290-1310
Нафталин	230…250…270…300…320	865…850…835…812…794
Нефть	20	730-940
Олифа	20	930-950
Паста томатная	20	1110
Патока вареная	20	1460
Патока крахмальная	20	1433
ПАБ	20…80…120…200…260…340…400	990…961…939…883…837…769…710
Пиво	20	1008-1030
ПМС-100	20…60…80…100…120…160…180…200	967…934…917…901…884…850…834…817
ПЭС-5	20…60…80…100…120…160…180…200	998…971…957…943…929…902…888…874
Пюре яблочное	0	1056
(10%-ный)	20	1071
Раствор поваренной соли в воде (20%-ный)	20	1148
Раствор сахара в воде (насыщенный)	0…20…40…60…80…100	1314…1333…1353…1378…1405…1436
Ртуть	0…20…100…200…300…400	13596…13546…13350…13310…12880…12700
Сероуглерод	0	1293
Силикон (диэтилполисилоксан)	0…20…60…100…160…200…260…300	971…956…928…900…856…825…779…744
Сироп яблочный	20	1613
Скипидар	20	870
(жирность 30-83%)	20	939-1000
Смола	80	1200
Смола каменноугольная	20	1050-1250
Сок апельсиновый	15	1043
Сок виноградный	20	1056-1361
Сок грейпфрутовый	15	1062
Сок томатный	20	1030-1141
Сок яблочный	20	1030-1312
Спирт амиловый	20	814
Спирт бутиловый	20	810
Спирт изобутиловый	20	801
Спирт изопропиловый	20	785
Спирт метиловый	20	793
Спирт пропиловый	20	804
Спирт этиловый C 2 H 5 OH	0…20…40…80…100…150…200	806…789…772…735…716…649…557
Сплав натрий-калий (25%Na)	20…100…200…300…500…700	872…852…828…803…753…704
Сплав свинец-висмут (45%Pb)	130…200…300…400…500..600…700	10570…10490…10360…10240…10120..10000…9880
жидкое	20	1350-1530
Сыворотка молочная	20	1027
Тетракрезилоксисилан (CH 3 C 6 H 4 O) 4 Si	10…20…60…100…160…200…260…300…350	1135…1128…1097…1064…1019…987…936…902…858
Тетрахлордифенил C 12 H 6 Cl 4 (арохлор)	30…60…150…250…300	1440…1410…1320…1220…1170
	0…20…50…80…100…140	886…867…839…810…790…744
Топливо дизельное	20…40…60…80…100	879…865…852…838…825
Топливо карбюраторное	20	768
Топливо моторное	20	911
Топливо РТ		836…821…792…778…764…749…720…692…677…648
Топливо Т-1	-60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200	867…853…824…819…808…795…766…736…720…685
Топливо Т-2	-60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200	824…810…781…766…752…745…709…680…665…637
Топливо Т-6	-60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200	898…883…855…841…827…813…784…756…742…713
Топливо Т-8	-60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200	847…833…804…789…775…761…732…703…689…660
Топливо ТС-1	-60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200	837…823…794…780…765…751…722…693…879…650
Углерод четыреххлористый (ЧХУ)	20	1595
Уроторопин C 6 H 12 N 2	27	1330
Фторбензол	20	1024
Хлорбензол	20	1066
Этилацетат	20	901
Этилбромид	20	1430
Этилиодид	20	1933
Этилхлорид	0	921
Эфир	0…20	736…720
Эфир Гарпиуса	27	1100

Низкими показателями плотности отличаются такие жидкости, как:
скипидар 870 кг/м 3 ,

Оказывается можно ходить по воде!
В Турции есть соленое озеро по которому летом ходят пешком. Соль покрывает его поверхность, словно корка льда.

А еще жуки-плавунцы могут бегать по воде .

Но это совсем другая история…

Вернемся к соли. Можно устроить маленькое соленое озеро дома.

Проведем эксперимент. Для этого нам понадобятся 3 литровые банки, 3 сырых яйца и конечно соль. Узнали? Кажется, все в детстве заставляли плавать яйца в воде

Наливаем обычную воду в банки. В одну из них добавляем 2 столовые ложки соли, в другую — 5 ложек соли. Все хорошенько размешиваем и опускаем яйца в воду.

• В банке с пресной водой яйцо утонет.
• В банке с небольшим количеством соли яйцо будет плавать в середине банки.
• А в крутом соляном растворе яйцо всплывет на поверхность.

Почему так происходит?

Соленая вода плотнее, тяжелее, чем обычная, пресная. Вот она и держит яйцо на поверхности. Вот так и в соленом озере можно лежать на волнах, как на диване и читать книжку Все дело в плотности воды.

Налили в стакан немного воды. Потом опустили в воду пробку и кусочек парафиновой свечи. Они, как кораблики, держались на поверхности воды. Долили в стакан масло. Получилось, что пробка продолжала плавать на поверхности, но уже масла, а парафин опустился ниже в слой масла.

Почему так произошло?

Масло легче воды, вот оно и располагается выше воды. Пробка легче масла, а парафин легче воды, но тяжелее масла. Вот такая легко-тяжелая история:)

Зная плотность некоторых веществ, придумайте свои многослойные жидкости. Плотность указана в г /cм 3

• Мед 1,35
• Глицерин 1,30
• Молоко цельное 1,03
• Вода чистая 1,00
• Масло подсолнечное 0,93
• Лед 0,90
• Спирт 0,80
• Бензин 0,71
• Пробка 0,24

Посмотрите еще наш опыт о плотности веществ:)

Опыты бывают разные и не только с жидкостями. А опыты с плотностями мы с вами сегодня уже провели. Поэтому хочу ПОДАРИТЬ вам сборник опытов со звуком . Добавьте в свою жизнь громкости, звонкости и немного контролируемого шума. Поверьте, это очень интересно.

Удачных экспериментов! Наука – это весело!

Физика начинается с вопросов — «а что будет если…?» А вопросы — с
наблюдений.
— Как пробудить у внука интерес к наблюдениям?
— Без особых усилий, если сам задаешься вопросами, увлекаешься и
удивляешься)

Неделя минула, вторая пошла, загадка из предыдущего выпуска
осталась не разгадана:
— что не так с жидкостями?
В одном комменте заметили, что масло на дне сидит, что за
химия?
Но дело не в химии — в чистой физике.
Масло растительное обыкновенное и вода как вода.

Масляное пятно в нормальных условиях

Плавает там где ему и положено — на поверхности.

Но, проделывая опыт с листочком и атмосферным давлением, стаканчик
накрыли бумагой —
масло к ней и прилипло,

Подобно водяной капле — только «вверх ногами»: должно бы
всплыть,
но замешкалось, пристало к бумажной поверхности.

— А что будет с капельками воды в масле?
— Упадут на дно, вода же тяжелее..

Нальем слой масла поверх воды (чтоб лишнего не тратить) —

Выпустим из трубочки несколько капель воды —
ей пристало бы тонуть в масле, но — капли зависают, как дождинки
под карнизом.

Если добавлять к каждой по чуть-чуть воды сверху — набухают,
растягиваются и отрываются —
точно как классическая капель.

Постепенно один за другим водяные шарики отделяются от поверхности,
опускаются, но — вместо того,
чтоб нырнуть в родную водную среду — оседают на границе масла и
воды забавными лепешками)

(розовые — чуть подкрашенные, чтоб на снимке отличить от случайных
воздушных пузырьков)

Краска рассеивается, шарики обесцвечиваются, но живут еще
достаточное время, чтобы не спеша рассматривать их превращение.

Если повезет с размерами, можно наблюдать занятное явление:
самая толстая капля «протекает» сквозь границу слоев,
под ней образуется заметный бугорок,

Разбухает.. и, если снизу постучать по стаканчику —
капля отрывается и снова всплывает!

— Но ведь это же всё вода, как же она держится
такими «плюшечками», не сливаясь с общим водным
массивом?

Трудно поймать фокус внутри водно-масляной среды.
Если повторите опыт живьем и присмотритесь — даже на глаз заметно,
что капли
не просто так, а в тонкой масляной оболочке. И друг с другом не
слипаются.

Настоящие водяные антипузыри!

Вопрос для внука:
— Что гуще вода или масло? А что тяжелее?

Пачка масла прекрасно плавает даже прямо в пачке,

Декоративная свеча дрейфует без подставки,
жидкий жир неизменно собирается на поверхности супа.

Т.е. то что гуще («по-науке» — имеет большую вязкость
) при
этом может быть легче.

Масляные или парафиновые молекулы, сложносочиненные и разлапистые
—

Из-за этого слои вязких жидкостей не так охотно сдвигаются при
переливании или помешивании ложкой,
как населенные маленькими-шустрыми молекулами слои воды; жир или
расплавленный парафин
плещутся вяло, перетекают медленно — и кажутся тягучими: мы считаем
их более «густыми»,
но водяные молекулы зато сидят более плотно — стакан воды тяжелее,
чем стакан масла: у воды больше плотность
.

Лак для ногтей, уж на что, казалось бы, густой и вязкий — но и он
легче воды!
— плавает на воде, как масляная пленка

И так же как масло, его можно собрать на бумагу — остается
практически чистая водная поверхность —

А если накрыть прозрачным пластиком — лаковые узоры на него
скопируются.

Моющее средство оказывается тяжелей воды,
мыльная жидкость змеится медленно оседая, будто паста из тюбика

Брусок мыла тоже тонет. Плавает мыло только в виде пены.

Чтоб самые младшие зрители не заскучали — дунем в трубочку:
был раствор на донышке — эк его разнесло!

аж крышу снесло:)

~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~
~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~

Пусть имеется масляное пятно,
капнем в него воды (подкрашенной, для пущей эффектности чтоб
лучше было заметно)

Плавает.
— В стакане не какие-то особенные были условия, эффект стабильно
проявляется
независимо от количества жидкости.

А теперь попробуем добавить каплю моющего средства.
По началу она образует выпуклость так же как и вода, плавает на
поверхности пятна.

Но вскоре начинает опускаться на дно, расталкивая масляную
среду

Как при стирке — мыло подбирается под жирное пятно

И его сносит водой!

~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~
~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~

Развлечение для начинающих физиков: покрасим воду!
Удастся ли покрасить пену?

Малышам лет с двух неизменно нравится —
была вода прозрачная, стала желтая. Добавили синего — стала
зеленая!

Была на дне бутылки, капнули мыла, потрясли — пена доверху.
Волшебство, не иначе)

На просвет пена цветная. Если присмотреться: там где воздушные
пузырьки — там она белая,
а где с пеной поднялись частички воды — там и краска
проглядывает.
Заметно, как вода постепенно стекает, пена светлеет, пока не
сделается повсюду белая.

Воду можно взболтать и без мыла, она пузырится, но быстро
оседает.

— А масло так можно вспенить?

Если резко-резко, сильно-сильно потрясти бутылочку?
Немного мелких-примелких пузырьков образуется, на пену совсем не
похоже..

— Что если в воду добавить масла вместо
мыла?

На крем больше похоже или на майонез! =)

~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~
~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~

Студия начинающего Поллака:

Капаем и сочиняем узоры

Белые просветы внутри цветных и клубящиеся усы получаются, если
прикасаться к
красочным пятнам зубочисткой, предварительно обмакнув ее в жидкое
мыло —

Практикум для юного экспериментатора:

Трубочка вместо пипетки!

Опустить в воду. Естественно, трубочка наполнится вровень с уровнем
жидкости.

Зажать пальцем верхнее отверстие и — можно поднимать — вода никуда
не денется!
(Масло таким же образом прекрасно набирается, что угодно — спирт,
уксус)

Стоит отпустить палец — тут же выливается.

Загадка?

Нет, еще не загадка,

Загадка этого выпуска: «Легче стереть салфеткой или смыть
водой?»
Помните, откуда это и о чем речь? И кто прав на самом деле?

Вам понадобится

• — морозильная камера,
• — несколько емкостей,
• — бытовой фильтр для воды,
• — активированный уголь,
• — резиновая трубка.

Инструкция

Самый простой и доступный в быту метод — вымораживание. Этим способом пользовались даже в глубокую . Заключается он в следующем: емкость охлаждается до минусовой температуры, пока вода не замерзнет. Сделать это в современных условиях легче всего, поместив ее в морозильную камеру. Температура масла, как правило, гораздо ниже температуры замерзания воды. Через некоторое время вода превратится в лед, а масло останется жидким. Его можно легко слить в отдельную посуду, а поверхность льда для удаления остатков масла аккуратно протереть сухой тряпочкой.

Еще один несложный способ — фильтрование. Для этого подойдет любой бытовой фильтр. Правда, для начала понадобится слить большую часть масла, чтобы не подвергать фильтрующую смесь слишком большой нагрузке. После того, как масло слито, пропустите воду через фильтр. Выйдет она уже без масляной пленки.

Более сложный способ — абсорбция. Он состоит в том, что в емкость с и маслом помещается специальное вещество (так называемый абсорбирующий агент), который впитывает чужеродные примеси, оставляя только воду. Наиболее доступное из таких веществ это обычный активированный . Правда, понадобится его довольно много: берите из три к одному относительно имеющегося объема масла. Все это поместите в герметичную емкость и энергично встряхивайте в течение продолжительного времени. Конец процесса вы сможете оценить визуально. Если понадобится, несколько раз смените посуду, так как часть масла неизбежно будет оставаться на стенках. Возможно, потребуется несколько циклов загрузки агента. Но на выходе вы получите чистую воду без каких-либо примесей.

И наконец, можно поступить совсем просто. Возьмите длинную резиновую трубку. Один ее конец нужно опустить в емкость с водой и маслом (для удобства его можно зафиксировать скотчем), другой — в посуду, расположенную на полметра ниже этой емкости. Внимание: верхний конец трубки должен находиться на самом дне наполненной емкости. Заранее подготовьте еще две емкости: под масло и под промежуточную субстанцию. Дальше все происходит примерно так же, как в процессе сливания топлива из бензобака. Подсасываете воздух из нижнего конца трубки и опускаете его в заранее подготовленную посуду. Сразу же начнет сливаться вода. Процесс нужно тщательно контролировать, и когда вода из верхней посуды вытечет почти вся, быстро перенести трубку в емкость для промежуточной субстанции. Дождавшись, когда из трубки польется масло, подставьте посуду, предназначенную для масла. Если сделать все быстро и правильно, объем промежуточной субстанции будет очень невелик, а вода и масло, как и требовалось, окажутся разлиты в две разные емкости.

О воде в масле и о том, как от нее избавиться – Основные средства

Как сделать масло «масляным»?

Мы уже не раз публиковали материалы по различным вопросам, относящимся к использованию и свойствам смазочных материалов для тяжелой специальной техники. Начиная с данного номера журнала редакция «ОС» планирует предложить вниманию читателей новую серию статей «Смазочные материалы: полезные сведения и рекомендации». Открывает серию публикация по одной из важнейших проблем – удаление воды из масла.

Вода, вода, кругом вода… Так поется в одной старой песне. Вода в природе присутствует повсюду, окружает нас со всех сторон. И если только вы не живете в мертвой, выжженной солнцем пустыне, это неоспоримый факт жизни.

Вода в смазочных, трансмиссионных и гидравлических маслах неблагоприятно влияет на их рабочие характеристики и поэтому считается загрязнением. Поговорим о проблеме очистки масел от попавшей в них воды.

Причины попадания воды в масло и меры по его предотвращению

Воду в масле часто называют подлинным бедствием для машин и механизмов. Как известно, попавшая в масло вода может находиться в различных состояниях: свободном, эмульгированном или растворенном. Даже в свежем масле всегда присутствует некоторое количество воды в растворенном состоянии. Вода может проникать в масло постепенно и незаметно в результате конденсации влаги из атмосферы либо быстро и одномоментно, например, в результате разрушения уплотнения крышки емкости с маслом или попадания в бак струи воды при мойке машины. Увеличивается вероятность попадания воды в смазочные материалы машины, если техника работает под открытым небом, например, на строительстве и в горнодобывающих карьерах, или если машины часто моются, как те, что перевозят пищевые продукты или сырье для их производства. Например, вода может проникать в картер дифференциала моста через уплотнения при въезде в глубокую лужу: разогретое масло и картер остывают, внутри картера создается разрежение, и вода всасывается внутрь через манжеты. Вообще же загрязнение смазочных масел водой имеет место практически во всех отраслях промышленности.

Если обнаружилось загрязнение масла водой, прежде всего следует постараться выяснить, как она попадает в картер двигателя или трансмиссии, и устранить причину загрязнения. Это избавит вас от повторения этой проблемы в будущем и от новых затрат на материалы, рабочую силу и запчасти, ведь простая замена загрязненного масла не устраняет причины попадания воды в масло.

Мероприятия по предотвращению попадания воды в масло следует начинать еще на складе нефтепродуктов. Бочки и цистерны для масел должны быть защищены от неблагоприятных воздействий окружающей среды, особенно в тех регионах, где высокая влажность воздуха. Даже в помещении емкости с маслом должны быть надежно укрыты от попадания струй воды при мойке помещения или, например, при проверке системы пожаротушения. Емкости с маслом не должны напрямую сообщаться с атмосферой: сапуны емкостей должны быть оснащены фильтрами – поглотителями влаги, особенно если масла хранятся в условиях повышенной влажности.

Для машин специалисты рекомендуют такие меры, как использование фильтров-осушителей воздуха в сапунах картеров, чтобы задерживать любые самые незначительные количества влаги, которая могла бы конденсироваться на внутренних поверхностях картера при понижении температуры. В картерах и кожухах не должно быть никаких открытых отверстий и лючков, их следует загерметизировать. В осенний и весенний периоды, когда велика влажность и разница между рабочими температурами агрегатов машин и окружающего воздуха, а также между дневной и ночной температурами, при понижении температуры до точки росы влага из воздуха начинает конденсироваться внутри картеров агрегатов, а днем, если температура будет низкой, влага не улетучивается из картера.

Если вода попадает в масло из-за неисправности уплотнений валов, штоков и крышек, уплотнения следует заменить как можно быстрее. Следует обучать операторов и специалистов по сервису правильным приемам мойки машин: струя воды не должна быть чрезмерно мощной, необходимо следить, чтобы струи воды не попадали непосредственно на уплотнения валов, штоков, заправочные горловины и сапуны узлов машины.

Рекомендуется следить за состоянием масла в мерных стеклах – указателях уровня масла в картере и периодически проверять фильтры-отстойники, не забывать сливать отстой через сливные краны. Если сливного крана нет или он неисправен, рекомендуется отремонтировать или установить новый. Можно порекомендовать сливать отстой из картеров агрегатов машины регулярно, каждый день и записывать количество слитого отстоя. Агрегаты, из которых отстоя сливается больше всего, необходимо тщательно проверить и выяснить причину, заменить в них фильтры – осушители сапунов.

В картерах больших стационарных машин (например, дизель-генераторов) иногда рекомендуют поддерживать избыточное давление, чтобы исключить поступление воздуха (и влаги в нем) извне. Однако данную рекомендацию следует использовать осторожно: во-первых, может начать выдавливать масло наружу через уплотнения, а во-вторых, централизованная система подачи воздуха обходится недешево, и если в системе возникнет хотя бы небольшая утечка воздуха, расходы на эксплуатацию этой системы возрастут еще больше.

«Точка насыщения масла водой»

Вода практически всегда присутствует в масле просто потому, что масло соприкасается с атмосферным воздухом. Воду, растворенную в масле на молекулярном уровне, нельзя увидеть невооруженным глазом. Масло внешне может выглядеть совершенно чистым, прозрачным и красивым. Однако если содержание воды в масле близко к «точке насыщения» (т. е. содержание растворенной воды в масле близко к максимальному количеству, которое способно удержать масло), при понижении температуры растворенная вода может переходить в эмульгированное или свободное состояние и создавать молочно-белое помутнение в масле. Поскольку эмульгированная и свободная вода наносит более существенный вред, чем растворенная, то содержание воды всегда должно быть ниже предела насыщения. Однако и растворенная вода может причинить ущерб.

Значение «точки насыщения» зависит от типа и температуры масла, его срока службы и состава пакета присадок. Для каждого типа масла существует свой предел насыщения, при котором растворенная вода переходит в эмульгированное или свободное состояние. Эмульгированная или свободная вода также может переходить в растворенное состояние при повышении температуры масла.

Например, полигликолевые масла, которые составляют около одной трети всех синтетических масел и обозначаются по классификации DIN буквами PG. Полигликолевые масла используются в качестве моторных, авиационных и в других сферах. Полигликоли изготавливаются из смеси этилена и пропилена, обычно в соотношении 50:50 или 60:40. От этого соотношения зависит гигроскопичность и способность масла растворять воду. Если соотношение равно 1:1, масло может абсорбировать до 10% влаги при обычной температуре и относительной влажности 80%. Поэтому следует хорошо проанализировать все условия эксплуатации, прежде чем выбирать полигликолевое масло для использования в машине.

Чем выше температура масла, тем выше значение точки насыщения, и следовательно, больше воды может содержаться в масле в растворенном состоянии. Чем больше срок службы масла, тем большее количество воды можно в нем растворить. Это объясняется присутствием ионизированных продуктов окисления масла, которые действуют как «крючки», удерживающие молекулы воды в растворе. Масла с высоким содержанием присадок, такие, как моторные и трансмиссионные, имеют более высокую точку насыщения по сравнению с маслами, у которых содержание присадок невысокое (например, турбинные масла), поскольку присадки, многие из которых имеют ионизированные молекулы, также имеют свойство удерживать молекулы воды в растворенном состоянии в масле.

Вредное воздействие воды

Вода оказывает вредное влияние как на само масло, так и на машину. Вода способствует окислению базового масла, изменению его вязкости и пенообразованию (аэрации), что в свою очередь приводит к уменьшению прочности масляной пленки и ускорению износа трущихся деталей. Вода также может оказывать негативное воздействие на пакет присадок: вымывать некоторые присадки, неустойчивые к действию влаги, способствовать гидролизу (расщеплению) присадок, что приводит к образованию высококоррозионных кислот и истощению присадок. Вода является источником возникновения в масле таких загрязнений, как парафины, суспензии, углеродные и окисные нерастворимые загрязнения и даже микроорганизмы.

Вода нанесет серьезный ущерб любому узлу машины, в который попадет вместе с маслом. В двигателях внутреннего сгорания, которые работают на высоких скоростях и при высоких температурах, состояние масла следует контролировать очень тщательно. Вода усиливает процессы ржавления и коррозии, в результате водородной коррозии возникает вспучивание и охрупчивание стали, а также питтинг в результате паровой кавитации. Если же в масле содержатся кислоты, то при совместном воздействии воды с кислотами коррозионное воздействие на черные и цветные металлы усиливается.

Определение содержания воды в масле

Специалисты рекомендуют сокращать содержание воды в масле до самого низкого уровня, какого только можно достигнуть при разумных затратах, предпочтительно, чтобы содержание воды было ниже точки насыщения при рабочей температуре масла. Существует много способов и приборов для определения содержания воды в масле, а также рабочих характеристик масла. Характеристики понадобятся вам при определении пригодности масла для дальнейшего использования. Выбор метода зависит от того, содержание какой формы воды в масле нужно определить – только растворенной или воды во всех формах, т. е. кроме измерения содержания растворенной воды будет учтено и содержание несвязной воды.

Распространен метод инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FTIR). Довольно точное определение содержания воды в масле обеспечивает титрование по методу Карла Фишера (ГОСТ Р 54284–2010; ASTM D6304). В практике используются еще простые методы, позволяющие предварительно оценить наличие воды в масле. Из наиболее широко используемых подобных методов можно назвать визуальный осмотр, «испытание на потрескивание» (ГОСТ 2477–2014) и метод виброцентрифуги (ГОСТ Р ИСО 3734–2009).

Проба на потрескивание заключается в нагревании испытуемого масла в стеклянной пробирке до заданной температуры. Имеющиеся в масле следы влаги переходят в парообразное состояние. При дальнейшем нагревании пузырьки пара, поднимаясь к поверхности масла, разрываются и потрескивают.

При использовании метода центрифугирования равные объемы масла и насыщенного водой толуола помещают в конусообразную пробирку для центрифугирования. После центрифугирования записывают объем высоковязкой воды и уровень осадка в нижней части пробирки.

Отметим, что применение метода центрифугирования для определения воды и осадка часто приводит к неправильным результатам, особенно когда для получения представительной пробы используют высокоскоростную мешалку. Настоящий метод не всегда дает удовлетворительные результаты, и количество определенной воды, как правило, ниже ее фактического содержания.

Более точными лабораторными методами определения содержания воды в масле являются метод дистилляции (ИСО 3733) и метод экстракции (ИСО 3735).

Технологии очистки масел от воды

Итак, как поступить, если в масло все же попала вода и просто утилизировать его нежелательно, чтобы не терять значительные средства. Перечислим ряд методов очистки масла от воды, их преимущества и недостатки.

Какая из технологий окажется наиболее эффективной в каждом данном конкретном случае, будет зависеть от того, какой процент содержания влаги в масле необходимо в итоге обеспечить, какой объем воды нужно удалить из масла и каков объем масла, каков тип базового масла (минеральное, синтетическое и т. д.) и какая производительность процесса очистки требуется. Как правило, чем больше воды попало в масло, тем сложнее будет ее удалить.

Отстаивание. Поскольку у воды удельный вес больше, чем у масла (за некоторыми исключениями), вода, присутствующая в масле в свободном состоянии («несвязная»), под действием силы тяжести стремится оседать на дно емкости, если ей дать достаточно времени и не взбалтывать. Увеличение температуры масла и использование резервуара-отстойника конусной формы помогают повысить эффективность метода разделения отстаиванием. Чтобы увеличить эффективность отстаивания загрязнений, необходимо понизить вязкость масла, поэтому иногда резервуары для отстаивания масел оборудуют подогревательными устройствами. Обычно применяют трубчатые, секционные или змеевиковые подогреватели, в которых теплоносителем служит водяной пар или горячая вода.

Будет ли оптимальным способ кратковременного подогрева масла, чтобы удалить из него воду и поддержать работоспособное состояние, остается пока вопросом, открытым для обсуждения. Но большинство специалистов сходятся во мнении, что позволить воде оставаться в масле намного более вредно для масла, чем его кратковременный нагрев. Поэтому выпускаются портативные системы удаления воды из масла с нагревательными элементами. В статичных системах, например в больших резервуарах, важно обеспечить плотность энергии таких нагревательных элементов ниже 0,775 Вт/cм², чтобы свести к минимуму негативное тепловое воздействие на масло.

В некоторых случаях масло освобождается от примеси воды самостоятельно, потому что работает при повышенных температурах и вода из него испаряется. Масло в двигателе внутреннего сгорания демонстрирует наглядный пример такого самоочищения.

Недостаток метода с нагревом масла заключается в том, что нагрев необходимо тщательно контролировать, особенно это относится к минеральным маслам, чтобы избежать разрушения масла. Однако относительные затраты на очистку масла этим методом меньше, чем при использовании технологий центробежной и вакуумной сепарации (о них будет сказано ниже), поэтому данный метод может быть эффективным способом удаления воды из масла при определенных условиях.

Время, необходимое для отделения воды от масла, также зависит от состава пакета присадок, срока службы масла и типа базового масла. Например, для турбинного масла с небольшим содержанием присадок разделение способом отстаивания может быть оптимальным и позволит избавиться от большей части воды. Присутствие побочных продуктов окисления и арктических присадок, а также загрязнений уменьшает эффективность разделения масла и воды методом отстаивания. Некоторые масла обладают свойством удерживать воду в виде эмульсии и не давать ей отделяться – для таких масел способ отстаивания будет малоэффективным.

Иногда достаточно просто открыть сливной кран и слить отстоявшуюся воду и грязь из картера агрегата машины. Эффективность этой операции, однако, будет зависеть от того, на какой срок можно оставить машину в нерабочем состоянии, чтобы дать воде отстояться, и будет ли температура масла достаточно низкой, чтобы как можно большее количество воды в масле перешло в несвязное состояние. При больших объемах масла можно порекомендовать использовать специальные емкости, в которых масло может остывать, вода будет переходить из состояния эмульсии в свободное и оседать вместе с грязью.

Главным недостатком метода отстаивания является то, что он позволяет отделить лишь несвязную воду и отчасти в форме эмульсии, а вода в растворенном состоянии вся остается в масле. Преимуществом же является низкая стоимость этого процесса.

Разделение с помощью центрифуги. Принцип очистки методом центрифугирования основан на отделении от масла более тяжелых составляющих в процессе вращения, когда возникают высокие ускорения силы тяжести и вода, имеющая больший удельный вес, перемещается к периферии центрифуги. Чем больше разница значений удельного веса загрязняющего вещества и масла, тем более эффективно протекает процесс. Поэтому центрифуга лучше работает с маслами, у которых малый удельный вес и низкая вязкость, такими, как турбинные масла, а не с более тяжелыми трансмиссионными маслами.

С помощью центробежного сепаратора несвязная вода отделяется быстрее, чем методом отстаивания. Центробежный сепаратор – отличное средство для полнопоточной очистки технических жидкостей от загрязнений, и в том числе от воды. Эффективность отделения в какой-то степени зависит от состава пакета приставок, поскольку определенное количество воды содержится в масле в форме эмульсии.

Недостатками центрифугирования является то, что этот метод сравнительно дорог и от масла отделяется только вода в свободном состоянии. Частично можно отделять воду в эмульсированном состоянии в зависимости от соотношения устойчивости эмульсии и величины центробежной силы, которую развивает сепаратор, если обрабатывать масло при низкой температуре. Как и при отстаивании, чем ниже температура масла, тем большая часть воды будет находиться в эмульгированном и свободном состояниях, и следовательно, тем эффективнее будет процесс разделения воды и масла. Центробежные сепараторы не способны удалить из масла растворенную воду. В итоге, учитывая, что метод центрифугирования позволяет удалять из масла также иные тяжелые загрязнения и обеспечивает довольно высокую производительность по сравнению с другими технологиями, он считается экономически эффективным для применения в определенных ситуациях.

Вакуумная дегидратация (обезвоживание). Еще один способ – пропустить масло через вакуумный дегидратор (который иначе называется вакуумным дистиллятором). При вакуумной дегидратации в специальной установке снижают парциальное давление паров воды, что способствует отделению и удалению воды из масла. Снижение давления дает возможность воде (и другим летучим веществам) закипать при значительно более низких температурах.

Установки для перегонки под вакуумом работают таким образом: масло нагревается примерно до +65–70 °С, создается разрежение примерно 635–711 мм. рт. ст. При таком разрежении вода закипает при температурах 50–55 °С и начинает эффективно выпариваться из масла. Базовое масло и присадки в нем при таком нагреве практически не подвергаются ни тепловому разрушению, ни окислению. В большинстве дегидраторов над маслом пропускают нагретый и осушенный воздух. Водяной пар, выходящий из масла, поступает в сухой воздух. Чтобы увеличить производительность процесса и площадь воздействия, масло разливают тонким слоем по большой поверхности: масло последовательно протекает по целому ряду поверхностей внутри вакуумной камеры либо стекает в камере в виде «дождя с зонтика», и через него проходит осушенный воздух.

Серьезным преимуществом этого процесса является возможность удалять из масла до очень низкого уровня несвязную, эмульгированную и растворенную воду и другие загрязняющие жидкости с низкой температурой кипения: топливо, хладагенты и растворители. Из масел с низким содержанием присадок, таких как турбинные масла, вакуумный дегидратор способен удалить до 80–90% растворенной воды и обеспечить уровень содержания воды в масле всего в несколько миллионных долей (ppm). Особенно полезен этот метод в ситуациях, когда используются большие объемы масла и велик риск попадания в него влаги. Чем больше объем масла и воды и чем ниже требующийся уровень содержания воды в масле, тем более рентабельной будет вакуумная дегидратация.

Основным недостатком вакуумных дегидраторов являются их высокая стоимость и сравнительно низкая производительность. Именно из-за высокой стоимости многие компании предпочитают не приобретать в собственность, а брать эти установки в аренду по мере необходимости или просто заменить масло, в которое попала вода. При использовании этой технологии существует определенный риск испарения из масла отдельных присадок.

Воздушная осушка масла. Технология, альтернативная вакуумной дегидратации, – удаление воды путем воздушной осушки масла. При воздушной осушке воздух или азот вводится в поток подогретого масла, перемешивается с маслом и абсорбирует воду и газы, содержащиеся в масле. Затем смесь масла с воздухом расширяется, чтобы из нее вышел воздух/ азот вместе с впитанными, загрязняющими масло веществами. Обычно вода, выделенная таким способом из масла, имеет нормальное качество, ее можно сливать в общую канализацию, не подвергая дополнительной очистке и обработке. Отработавший воздух/ азот фильтруется, чтобы свести к минимуму выбросы паров масла в окружающую среду.

Недостатком способа воздушной осушки, как и у вакуумных дегидраторов, является высокая стоимость. Однако преимуществом этого метода является то, что затраты на эксплуатацию установки все же меньше, чем при использовании обычного вакуумного дегидратора, потому что у воздушного осушителя меньше движущихся деталей. То, что этим методом можно удалять из масла не только несвязную и эмульгированную, но и растворенную воду до уровня менее 100 миллионных долей (ppm) и другие газовые примеси и загрязнения, делает технологию воздушной осушки эффективной альтернативой вакуумной дегидратации.

Осушка пространства над жидкостью в резервуаре. Установка для продувки масел воздухом состоит из нескольких резервуаров, насосов для перекачки масла и компрессора для подачи воздуха. Резервуары оборудованы подогревателями и покрыты теплоизоляцией для поддержания необходимой температуры масла. Эти установки работают, откачивая воздух из пространства над жидкостью в резервуаре, осушая его и затем закачивая равный (или увеличенный в некоторых случаях) объем воздуха назад в резервуар, чтобы сохранить в нем прежнее давление. Процесс протекает за счет влагообмена между маслом и воздухом и за счет усиления испарения влаги из масла в газовое пространство резервуара. Воздух затем перекачивается в осушитель для обработки.

Продувку масел воздухом ведут при 80 °С. С понижением температуры способность воздуха поглощать влагу резко падает, и продолжительность процесса обезвоживания значительно увеличивается, а при повышении температуры существенно возрастает вероятность вспенивания масла, что может привести к его выбросу из резервуара.

Продувка воздухом позволяет обезвоживать масла в более короткие сроки, чем при других способах осушки. Большое преимущество этой технологии в том, что установка не взаимодействует с маслом. При использовании этого способа потери масла с удаляемой водой исключаются. С помощью этой технологии можно удалять из масла несвязную, эмульгированную и растворенную воду.

Абсорбция. В конструкцию некоторых масляных фильтрующих элементов включают дополнительный слой, состоящий из влагопоглощающего полимера-суперабсорбента на основе целлюлозы. Этот слой предназначен для того, чтобы поглощать из масла путем абсорбции как эмульгированную, так и несвязную воду. Такие фильтры выглядят как обычные навинчиваемые или патронные (со сменным элементом) фильтры.

Главным недостатком отделения воды от масла методом абсорбции является ограниченная емкость гигроскопичных фильтрующих элементов. Полимеры сильно разбухают, впитывая воду. После заполнения фильтрующего элемента открывается перепускной клапан фильтра, и неочищенное масло идет через байпас. Поэтому прежде чем выбрать данный способ очистки масла от воды, следует рассчитать возможное количество воды, содержащейся в масле, – емкость гигроскопичных фильтрующих элементов должна быть достаточной для удержания подсчитанного объема воды. Такие фильтрующие элементы удобны и лучше всего работают в составе компактных фильтров для систем, где проблемы с попаданием воды в масло минимальны. Например, небольшой картер трансмиссии может оборудоваться системой охлаждения масла с таким фильтром. Кроме того, фильтры с полимерами-суперабсорбентами не способны отфильтровывать и задерживать растворенную воду.

Положительный аспект заключается не только в способности подобных фильтров задерживать еще и твердые частицы, но и в том, что фильтры с влагопоглощающим слоем являются довольно рентабельным средством очистки для масляных систем малого объема, которые требуют удаления даже самого малого количества влаги.

Коагуляция. Слипание и укрупнение коллоидных частиц называется коагуляцией. Добиться протекания данного процесса можно с помощью добавления в масло специальных агентов (электролитов и неэлектролитов), механического воздействия (перемешивание и встряхивание), нагревания или сильного охлаждения, пропускания электрического тока или воздействия лучевой энергии. В каждом из случаев коагуляция возникает за счет ослабления связи загрязняющих частиц с окружающей их дисперсной средой.

Коагуляционные сепараторы помогают микроскопическим каплям воды соединяться вместе, образуя большие и тяжелые скопления, которые легче опускаются на дно и отделяются от масла. Это происходит потому, что при одинаковом объеме воды у крупных капель меньшая поверхность контактирует с маслом, чем в случае, когда капли мелкие и их очень много. Коагуляцию проводят следующим образом. Сначала масло нагревается до температуры 75–90 °С и обрабатывается при перемешивании 10%-ным водным раствором коагулятора на протяжении 20–30 минут. Затем его отстаивают около двух суток и удаляют отстой. Коагуляционные сепараторы более эффективны, когда вязкость масла низка.

Следует отметить, что коагуляторы позволяют отделять от масла эмульсированную воду только отчасти и не могут отделять растворенную воду.

 

Здесь приводится сводная таблица, отражающая возможности упомянутых методов очистки масла от воды.

Характеристики способов удаления воды из масла

Метод отделения воды от масла	Тип удаляемой воды			Примечания
	Несвязная	Эмульгированная	Растворенная
Отстаивание	+	+/–	–	Низкая стоимость процесса
Центрифугирование	+	+/–	–	Высокая стоимость Высокая производительность
Коагулирование	+	+/–	–	Отстаивание длится двое суток
Полимеры-суперабсорбенты	+	+	–	Ограниченная емкость Высокая рентабельность
Вакуум-дистилляция	+	+	+	Высокая стоимость Низкая производительность Высокое качество очистки
Воздушная осушка	+	+	+	Высокая стоимость Высокое качество очистки
Осушка воздуха над жидкостью в резервуаре	+	+	+	Высокая скорость процесса

Присадки

Иногда высказывается мнение, что проблему повышенного содержания воды в масле можно устранить путем добавления в масло специальных присадок. Скажем сразу: это заблуждение.

Во-первых, добавлять в масло присадки самостоятельно не стоит никогда. Рецептуру, содержание присадок в масле подбирают специалисты компании-производителя. Соотношение количества базового масла и присадок в составе продукта должно точно соответствовать рецептуре, чтобы масло имело необходимые рабочие и защитные характеристики.

Если вы не устраните причину попадания воды в масло, от добавки присадок будет мало пользы. Введение присадки может дать кратковременный положительный эффект, но полностью проблему не устранит. Добавляя антиокислительные и антикоррозионные присадки и не решая при этом проблему проникновения воды в масло, вы получите то, что новые присадки будут расходоваться и в конечном счете не принесут пользы.

Итак, необходимо прежде всего устранить причину проникновения воды в масло, а затем, если объем системы смазки невелик, часто оказывается более экономически выгодно просто слить масло и заправить свежее. Если масла в системе много и просто утилизировать его дорого, можно сначала очистить масло от воды одним из описанных выше способов, а затем сделать анализ масла и рассмотреть вопрос о пополнении состава пакета присадок.

 

Контроль содержания воды в масле машины – это как контроль содержания холестерина в крови человека: если не контролировать регулярно, нельзя ожидать хороших результатов. Правильная организация этого процесса может потребовать изменения всего сложившегося порядка работы на объекте – от внесения больших изменений в регламент действий работников и до внесения небольших изменений в конструкции машин. Но если учесть, какие неприятности и потери может принести вода в масле, станет ясно, что усилия по изменению порядков на производстве того стоят.

экспериментов с нефтью и водой | Арканзас — Лучшее начало

Некоторые жидкости настолько густые

Почему нельзя смешивать масло и воду? Ответ начинается с «молекул». Молекулы — это очень крошечные частицы, из которых состоит все. Некоторые вещества состоят из множества молекул. Они тяжелее или плотнее других. Представьте бумажные стаканчики с шариками внутри. В одной чашке четыре шарика. Другая чашка наполовину заполнена шариками.Шарики в наполовину заполненной чашке расположены близко друг к другу. Это называется плотностью, и она тяжелее.

Молекулы воды притягиваются только молекулами воды. Молекулы масла притягиваются только к другим молекулам масла.

Вода более плотная (тяжелая), чем масло, поэтому они не смешиваются. Нефть плавает над водой.

Посмотрите, как это выглядит в этом простом эксперименте.

Четыре ингредиента:

вода

краситель пищевой

растительное масло

соль поваренная

Шаг 1: Наполните стакан примерно на две трети водопроводной водой.

Шаг 2: Добавьте пару капель пищевого красителя и перемешайте.

Шаг 3: Добавьте кулинарное масло почти до уровня наполнения стакана. Смотреть внимательно!

А теперь самое интересное!

Шаг 4: С помощью солонки посыпьте смесь солью. Наблюдайте, как масло падает и поднимается. Продолжайте добавлять соль, чтобы движение продолжалось.

Что происходит? Вот наука:

Соль более плотная (тяжелая), чем масло или вода, поэтому она будет тонуть.По мере того, как соль тонет, она стягивает с собой капли масла. Когда соль начинает растворяться, она высвобождает масло. Масло поднимается обратно на поверхность. Вы получаете танцующее масло!

Узнайте больше о плотности масла в следующем эксперименте.

Сделайте радугу в банке

Состав

1) Мед

2) Светлый кукурузный сироп (с добавлением пищевого красителя)

3) Средство для посуды синего или зеленого цвета

4) Растительное масло

5) Медицинский спирт (добавьте пищевой краситель, чтобы контрастировать с мылом для посуды)

Вам также понадобится:

Высокий прозрачный контейнер с плотно закрывающейся крышкой

Пипетка или трубочка для питья

Перманентный маркер или жирный карандаш

Шаг 1: Подготовьте контейнер.
Измерьте высоту вашего контейнера и разделите его на шесть. Дайте маслу в два раза больше места, чем другим ингредиентам. Отметьте порции на емкости маркером.

Шаг 2: Подготовьте ингредиенты.
Определите свою цветовую схему и добавьте пищевой краситель в прозрачные жидкости. Примечание: растительное масло непрозрачное и не смешивается с пищевыми красителями.

Шаг 3: Медленно влейте каждый ингредиент в указанном выше порядке. Направляйте ингредиенты с 1 по 4 в центр емкости.

Не наливайте цифру 5 в центр! Спирт нужно аккуратно капнуть на внутреннюю стенку емкости с помощью пипетки или соломинки для питья. (См. Ниже, как использовать соломинку в качестве пипетки.)

Произойдет что-то неожиданное! Посмотрите, сможете ли вы угадать, посмотрев на готовую фотографию «Радуга в банке».

Что происходит? Вот наука: Жидкости остаются отдельными, потому что их плотности различаются. Ингредиенты добавляются по порядку, чтобы на дно была самая густая жидкость.Масло наименее плотное из жидкостей, поэтому оно всплывает вверх.

Как использовать соломинку в качестве пипетки: Опустите один конец соломинки в спирт и плотно накройте другой конец пальцем. Это создает небольшой вакуум, который удерживает жидкость в соломке. Уберите палец с соломинки, чтобы выпустить жидкость и постепенно переливать жидкость из одного контейнера в другой.

Смотрите все мероприятия в нашей научной библиотеке.Кликните сюда!

Не упустите удовольствие! В экспериментах всегда должны участвовать родители.

Щелкните здесь, чтобы посетить нашу библиотеку ресурсов. Вы найдете занятия и советы, которые помогут вам подготовить ребенка к жизни.

Плотность

— Раковина и поплавок для жидкостей | Глава 3: Плотность

Ключевые понятия

• Поскольку плотность является характеристическим свойством вещества, каждая жидкость имеет свою характеристическую плотность.
• Плотность жидкости определяет, будет ли она плавать или тонуть в другой жидкости.
• Жидкость будет плавать, если она менее плотная, чем жидкость, в которую она помещена.
• Жидкость тонет, если она более плотная, чем жидкость, в которую она помещена.

Резюме

Учащиеся увидят три жидкости, наложенные друг на друга, и придут к выводу, что их плотность должна быть разной. Они предсказывают относительную плотность жидкостей, а затем измеряют их объем и массу, чтобы увидеть, совпадают ли их расчеты с их наблюдениями и прогнозами.

Цель

Учащиеся смогут определить, будет ли жидкость тонуть или плавать в воде, сравнивая ее плотность с плотностью воды.

Оценка

Загрузите лист активности учащегося и раздайте по одному каждому учащемуся, если это указано в упражнении. Лист упражнений будет служить компонентом «Оценить» каждого плана урока 5-E.

Безопасность

Убедитесь, что вы и ваши ученики носите правильно подогнанные очки. При использовании изопропилового спирта прочтите и соблюдайте все предупреждения на этикетке.Изопропиловый спирт легко воспламеняется. Держите его подальше от источников огня или искр.

материалов для каждой группы

• Весы
• Изопропиловый спирт, 70% или выше
• Вода
• Цилиндр градуированный
• 2 одинаковых высоких прозрачных пластиковых стакана
• 2 чайные свечи

Материалы для демонстрации

• Весы
• Изопропиловый спирт, 70% или выше
• Вода
• Цилиндр градуированный
• 2 одинаковых высоких прозрачных пластиковых стакана
• 2 чайные свечи

Записки о материалах

Изопропиловый спирт

Демонстрации и упражнения лучше всего работают с 91% раствором изопропилового спирта, который доступен во многих продуктовых магазинах и аптеках.Если вы не можете найти 91% раствор, подойдет 70%, но ваша свеча может в нем не утонуть. Если это произойдет, не проводите эту демонстрацию. Хотя раствор изопропилового спирта состоит из 91% спирта и 9% воды, вы можете не обращать внимания на небольшое количество воды для целей этого урока.

Баланс

Простые весы — это все, что требуется для второй демонстрации. Один из самых дешевых — это весы для начальной школы Delta Education (21 дюйм), продукт № WW020-0452 (21 дюйм). Учащиеся могут использовать меньшую версию тех же весов, Delta Education, Primary Balance (12 дюймов), продукт № WW020-0452.

поплавков и грузил — Science World

Цели

• Покажите, как распределение молекул в веществе определяет его плотность.

• Исследуйте относительную плотность жидкостей и относительную плотность твердых тел.

• Предсказывайте, проверяйте и объясняйте относительную плотность, исследуя взаимодействия жидкостей и твердых тел.

• Продемонстрируйте понимание взаимосвязи между плотностью и плавучестью, построив лодку.

Материалы

Фон

Плотность, масса и объем

Проще говоря, плотность — это то, насколько плотно «материал» упакован в определенное пространство.

Например, чемодан, набитый одеждой и сувенирами, имеет высокую плотность, в то время как тот же чемодан с двумя парами нижнего белья имеет низкую плотность.По размеру оба чемодана выглядят одинаково, но их плотность зависит от соотношения их массы и объема.
Масса — это количество вещества в объекте.
Объем — это объем пространства, который занимает объект в трех измерениях.

Плотность рассчитывается по следующей формуле: Плотность = масса / объем или D = м / об.

Давайте сравним три знакомых вещества, чтобы изучить понятие плотности. Если мы возьмем один и тот же объем (один кубический сантиметр) пенопласта, дерева и бетона, мы увидим, что каждый из них имеет разную массу.

Менее плотный, более плотный

Если что-то тяжелое для своего размера, оно имеет высокую плотность. Если объект легкий для своего размера, он имеет низкую плотность.

Галька тяжелая для своего размера, по сравнению с куском попкорна, легким для своего размера. Представьте себе большую миску попкорна по сравнению с большой миской с галькой, которая будет тяжелее?

Легко оценить относительных плотностей , если оставить объем или массу двух объектов одинаковыми.

Если вы наполните один мешок килограммом перьев, а другой килограммом свинца, вы увидите, что перья занимают гораздо больше места, даже если оба мешка имеют одинаковую массу. Это потому, что перья менее плотные, у них меньше масса на единицу объема. Если вы сделаете медный куб и алюминиевый куб одинакового объема и поместите по одному в каждую руку, вы почувствуете, что медный куб будет тяжелее. Медь имеет большую массу на единицу объема, чем алюминий.

Как одно вещество может иметь большую массу в объеме, чем другое? Есть несколько возможностей:

1. Атомы одного вещества могут быть одинакового размера, но иметь большую массу, чем атомы другого вещества.
2. Атомы одного вещества могут иметь одинаковую массу, но меньше, поэтому их больше может поместиться в одном объеме.
3. Атомы одного вещества могут быть расположены таким образом, чтобы позволить большему количеству из них уместиться в одном объеме.

Любое из этих объяснений или их комбинация может быть причиной того, что одно вещество имеет более высокую плотность, чем другое. В случае меди и алюминия их атомы расположены аналогично, но атомы меди меньше и имеют большую массу, чем атомы алюминия, что придает ему более высокую плотность.

Плотность, опускание и плавучесть
Почему одни предметы плавают, а другие тонут? Вы можете ожидать, что более тяжелые предметы будут тонуть, а более легкие — плавать, но иногда бывает наоборот. Относительные плотности объекта и жидкости, в которую он помещен, определяют, будет ли этот объект тонуть или плавать. Объект, который имеет более высокую плотность, чем жидкость, в которой он находится, утонет. Объект с меньшей плотностью, чем жидкость, в которой он находится, будет плавать.

Вы действительно можете увидеть относительную плотность в действии, если посмотрите на плавающий тяжелый объект и тонущий более легкий.Например, представьте, что вы кладете небольшой кусок глины и большую тяжелую восковую свечу в ванну с водой. Несмотря на то, что он легче, кусок глины имеет большую плотность, чем вода, и поэтому тонет. Несмотря на то, что он тяжелее, воск имеет меньшую плотность, чем вода, поэтому большая свеча плавает.

Опускание и плавание применимо и к жидкостям. Например, если вы добавляете в воду растительное масло, масло плавает поверх воды, потому что масло имеет более низкую плотность, чем вода.

Плавучесть и принцип Архимеда
Древнегреческий философ Архимед обнаружил, что когда объект погружается в воду, он отталкивает (или вытесняет) количество воды той же массы, что и объект.

Вода толкает объект вверх с силой (плавучестью), равной весу вытесняемой воды.

Давайте исследуем принцип Архимеда, бросив шар для боулинга в ванну с водой. Когда мяч погружается в воду, он перемещает свой объем в воде. Согласно принципу Архимеда, вода может «отталкиваться» с силой, равной весу вытесненной воды.

Плотность литра воды составляет 1 килограмм на литр (1 кг / л), поэтому количество воды в шаре для боулинга (4.5 л) может толкать шар для боулинга с силой, равной 45 ньютонам (Н). Это вес 4,5 кг массы. Однако вес мяча больше примерно 55 Н. Это больше, чем подъемная сила вытесненной им воды, поэтому он тонет.

Пляжный мяч может иметь такой же объем, что и шар для боулинга, но его масса намного меньше. Когда вы кладете пляжный мяч в ванну с водой, он вытесняет массу воды, равную его собственной массе — около 0,01 кг. Если вы попытаетесь толкнуть пляжный мяч вниз и вытеснить больше воды, вода оттолкнется с силой, превышающей вес пляжного мяча.Толчок воды удерживает пляжный мяч на плаву.

Плавучесть — это восходящая сила, которая нам нужна от воды, чтобы оставаться на плаву. Благодаря плавучей силе мы чувствуем себя намного легче, когда находимся в бассейне. Наши тела в основном состоят из воды, поэтому наша плотность довольно близка к плотности воды. Из-за этого среднему человеку требуется лишь немного дополнительной плавучести, чтобы плавать. Спасательный жилет обеспечивает этот дополнительный подъем.

Изменение плотности
Вы можете изменить плотность вещества, нагревая его, охлаждая или добавляя к нему что-нибудь.Если объект тонет в воде, это потому, что он имеет более высокую плотность, чем вода. Однако есть два возможных способа сделать этот объект плавающим:

1. Увеличьте плотность воды, чтобы вода стала плотнее, чем объект. Например, яйцо обычно тонет в стакане с водой, потому что оно плотнее воды. Добавление соли в воду увеличивает плотность воды, позволяя яйцу плавать. Этот эксперимент также работает с людьми, но вам нужно много соли (попробуйте океан, а еще лучше Мертвое море!)
2. Увеличьте объем объекта, чтобы он стал менее плотным, чем вода.Прекрасный пример этого — лед, плавающий в воде. Лед образуется при замерзании воды. Когда он замерзает, он увеличивается в объеме по мере того, как молекулы воды отдаляются друг от друга, чтобы приспособиться к решетчатой ​​структуре льда. Поскольку лед теперь менее плотный, чем вода, он плавает. Это явление также объясняет, почему корабли плавают, даже если они сделаны из стали. Корабль построен таким образом, что он включает в себя большое количество открытого пространства. Корабль по-прежнему перемещает свой вес в воде, но из-за конструкции корабля он занимает больше места, чем объем вытесняемой им воды, поэтому он плавает.

Словарь

Архимед : греческий математик, физик, инженер, изобретатель и астроном (ок. 287 г. до н. Э. — ок. 212 г. до н. Э.).
Принцип Архимеда : Любой объект, полностью или частично погруженный в жидкость, поддерживается силой, равной весу жидкости, вытесняемой объектом. Другими словами, плавучесть равна весу вытесняемой жидкости.
плавучесть : восходящая сила, которую жидкость оказывает на объект меньшей плотности, чем она сама; способность плавать.
плотность : Насколько плотно упакованы вместе молекулы объекта или вещества.
displace : Оттолкнуть. Например, когда объект попадает в воду, он вытесняет воду.
несмешивающийся : Невозможно смешивать вместе, как масло и вода.
железное дерево : название большого количества пород древесины, которые славятся своей твердостью и высокой плотностью.
масса : количество вещества в данном пространстве.
материя : Субстанция, из которой состоят все физические предметы.
пемза : Лавовая пена, известная своей небольшой массой и низкой плотностью, несмотря на то, что выглядит как скала.
вес : Мера силы тяжести на объекте.
объем : объем пространства, занимаемого веществом или предметом.

Другие ресурсы

BrainPOP | Наука | Материя и химия | Измерительный прибор

EDinformatics | Масса, объем, плотность

WatchKnowLearn.org | Плавучесть и плотность

Коллекция ProTeacher | Плотность

Могут ли две разные жидкости иметь одинаковую плотность? — MVOrganizing

Могут ли две разные жидкости иметь одинаковую плотность?

Две жидкости с одинаковым объемом не обязательно имеют одинаковую плотность. Плотность = масса / объем, поэтому они будут иметь одинаковую плотность только в том случае, если они имеют одинаковую массу. Плотность — это интенсивное свойство, что означает, что она не зависит от количества присутствующего вещества.

Что тяжелее галлон молока или воды?

Галлон воды весит около 8,34 фунта, галлон молока — от 8,4 до 8,6 в зависимости от процентного содержания жира. Плотность молока 1,018 — 1,048. Плотность воды составляет 1. Галлон молока примерно на 2 унции тяжелее галлона воды.

Что тяжелее галлон воды или масла?

Один галлон (3,79 л) оливкового масла весит около 7,6 фунта (3,45 кг). Одна пинта (0,47 л) воды весит около 1,04 фунта (0,25 фунта).47 кг). Итак, в этом случае галлон нефти на самом деле почти на 6 фунтов тяжелее, чем пинта воды, и все же он все равно будет плавать на поверхности воды, потому что каждый ее кусочек менее плотен, чем вода.

Что весит больше воды или газа?

Бензин плавает на воде, что означает, что вода имеет более высокую плотность, чем бензин. Вес одного галлона обычно используемого топлива, такого как бензин, составляет шесть фунтов. Чтобы сопоставить это с водой, галлон воды весит около 8,4 фунта.

Что тяжелее, вода или лед?

Например, если мы возьмем в одном сосуде одинаковый объем воды и льда, вода будет весить больше льда. Причина в том, что вода плотнее льда и занимает меньше места, чем лед. Следовательно, лед плавает по воде, поскольку его плотность меньше плотности воды.

Масло весит меньше воды?

Нефть не тяжелее воды. Или, если быть более точным, нефть менее плотная, чем вода, и плавает на поверхности воды, потому что масло весит меньше, чем объем воды, который она вытесняет.Вода весит 1 г на кубический сантиметр, а масло для жарки обычно колеблется от 0,91 до 0,93 г на кубический сантиметр.

Что тяжелее, спирт или вода?

Вода более плотная, чем спирт или масло, потому что ее молекулы могут плотно упаковываться друг в друга, а это означает, что она имеет большую массу в том же объеме, чем спирт или масло.

Моторное масло легче воды?

Показать плотность анимации жидкостей. Объясните, что для сравнения плотности масла и воды вам необходимо сравнить вес равных объемов воды и масла.Поскольку масло легче, оно менее плотное, чем вода, и плавает на воде.

Топливо легче воды?

По мере выработки нефти и газа, в зависимости от местных условий, нефтепродукты будут разделяться по плотности. Масло менее плотное, чем вода, поэтому оно будет «плавать» на воде. Газ менее плотен, чем оба, и будет подниматься вверх.

Какая жидкость менее плотная, чем оливковое масло?

Неудивительно, что оливковое масло плавает в воде, имея меньшую плотность.Оливковое масло не плавает в спирте и поэтому тяжелее его. Что касается этилового спирта, это жидкость с наименьшей плотностью из проанализированных.

Плавает ли трансмиссионное масло на воде?

Масло плавает по воде, поэтому оно будет на дне корпуса. Внизу корпуса есть сливная пробка, вы можете слить ее и залить немного нового масла, чтобы вымыть то, что там осталось, но если вы хотите полного спокойствия, выньте его.

Кокосовое масло плавает на воде?

Поскольку масло менее плотное, чем вода, оно всегда будет плавать на поверхности воды, создавая поверхностный слой масла.

Молоко тяжелее воды?

Кубический метр молока (1000 литров) весит на 27-33 кг тяжелее воды. Это потому, что молоко на 87% состоит из воды, а все остальные вещества, за исключением жира, тяжелее воды.

Молоко полезнее воды?

Исследования показали, что молоко (жирное и полуобезжиренное) очень хорошо увлажняет вас. На самом деле молоко лучше увлажняет вас, чем вода, потому что оно дольше задерживается в организме. Кроме того, молоко содержит необходимые питательные вещества, включая кальций, белок и витамины группы B.

Насколько тяжелая бутылка с диспенсером для воды?

примерно 43 фунта

Сколько весит 1 галлон воды?

8,34 фунта

Сколько стоит кувшин воды объемом 5 галлонов?

В верхнем ценовом диапазоне пять 5-галлонных кувшинов высококачественной родниковой воды с усовершенствованным дозатором стоят до 115 долларов… Стоимость доставки бутилированной воды в зависимости от типа воды.

Тип воды	Средняя стоимость бутылки емкостью 3 галлона	Средние затраты на 5-галлонную бутылку
Родниковая вода	5–15 долларов	7–20 долларов

Насколько тяжелое ведро воды объемом 5 галлонов?

41.7 фунтов

Безопасно ли пополнять 5-галлонные бутылки с водой?

Хотя службы доставки 5-галлонных кувшинов для воды поощряют клиентов возвращать свои пластиковые кувшины для воды, чтобы они могли осмотреть, очистить и продезинфицировать бутылки, а затем снова наполнить их для повторного использования, 5-галлонные кувшины для воды можно пополнить в среднем только около 40 раз перед утилизацией из-за повреждений от износа и…

Насколько тяжел галлон молока?

8,6 фунтов

Документ без названия

Примеры плотности жидкости на основе различий в массе или весе на единицу объема. Плотность жидкости постоянного объема, варьируется в зависимости от к весу. Чем больше вес, тем выше плотность.

Слои жидкостей Демонстрации: В этой серии демонстраций тема состоит в том, что жидкостей обладают разными физическими свойствами, о чем свидетельствуют их плотности. На дне будут самые плотные жидкости, наименее плотная жидкость находится сверху.См. Таблицу ниже. Слои жидкостей Любые предметы, помещенные в жидкости, будут искать свой собственный уровень. в зависимости от плотности. Если объект имеет плотность, равную промежуточное значение, объект будет плавать между двумя слоями. Плавучие объекты в воде

Плавающие сферы: В случае плавающих сфер вода является самой плотной. а значит, внизу.Если спирт добавлен очень осторожно в воду с минимальным перемешиванием, спирт будет на поверхность воды, так как она менее плотная. Капли масла которые добавлены более густые, чем спирт, поэтому будет проваливаться спирт, но останется на поверхности воды. Масло менее плотный, чем вода. См. Таблицу ниже. Плавающие сферы

Лавовая лампа: Лавовая лампа в этой демонстрации фактически не работает по принципу оригинальной электрической лавовой лампы.В этом случае подготавливается баллон. с водой внизу и маслом наверху. Маленькое количество соли. Поскольку соль имеет высокую плотность 2,16 г / мл, он образует слой вокруг масла и заставляет его тонуть, так как теперь он имеет более высокую плотность, чем вода. Как соль покрыла капля масла ложится на дно воды, соль растворяется в воду. Когда вся соль растворится, капля масла снова поднимается наверх, так как теперь он снова менее плотный, чем вода.См. Таблицу ниже. Лавовая лампа

Другие демонстрационные примеры: Нейлоновая веревка: Адипилхлорид или (кислотный) раствор растворяют в гексане. Гексан меньше плотнее, чем нижний водный раствор, и поэтому плавает поверх вода. Химическая реакция происходит прямо между двумя слои. См. Таблицу ниже. Deep Purple Magic: В этой демонстрации добавлен дихлорметан. к воде, содержащей йод.Плотность дихлорметана больше, чем у воды, поэтому тонет в Нижний. Во время демонстрации йод извлекается из воды. в дихлорметан и дает очень темно-фиолетовый цвет.

Семислойная колонка плотности | СТАО

Стив Спэнглер

Сложите семь разных жидкостей в семь разных слоев. Каждый может складывать блоки, коробки или книги, но только те, у кого твердая рука и немного разбираются в химии, могут складывать жидкости.Что, если бы вы могли сложить семь разных жидкостей в семь разных слоев? Думайте об этом как о научном буррито!

Материалы

• Легкий сироп Каро
• Вода
• Масло растительное
• Средство для посуды Dawn (синее)
• Медицинский спирт
• Ламповое масло
• Мед
• Цилиндр градуированный
• Таблетки для пищевых красителей или красителей True Color
• Масло для еды
• Порционные чашки 9 унций

1. Отмерьте 8 унций каждого типа жидкости в порционные стаканчики на 9 унций.Вы можете раскрасить каждую из жидкостей, чтобы создать более драматический эффект в вашей колонке. Светлый сироп Каро легче окрасить, чем темный сироп. Единственные жидкости, которые вы не сможете раскрасить, — это растительное масло и мед.
2. Начните колонку с налива меда в цилиндр. Теперь вы МЕДЛЕННО наливайте каждую жидкость в емкость по одной. Очень важно наливать жидкость медленно и в центр цилиндра. Следите за тем, чтобы жидкости не касались стенок цилиндра во время наливания.Ничего страшного, если жидкости немного перемешиваются, пока вы наливаете. Слои всегда выравниваются из-за разной плотности. Убедитесь, что вы наливаете жидкости в следующем порядке:
   • Мед
   • Сироп Каро
   • Мыло для посуды
   • Вода
   • Масло растительное
   • Медицинский спирт
   • Ламповое масло
3. По мере того, как вы будете заливать, жидкости будут накладываться друг на друга. После того, как вы нальете жидкости, у вас будет семислойный научный эксперимент — научный буррито!

www.stevespangler.com

Одно и то же количество двух разных жидкостей будет иметь разный вес, потому что они имеют разную массу. Жидкости, которые весят больше (имеют более высокую плотность), опускаются ниже жидкостей, которые весят меньше (имеют более низкую плотность).

Материал	Плотность
Медицинский спирт	,79
Ламповое масло	,80
Детское масло	.83
Растительное масло	.92
Ice Cube	.92
Вода	1,00
Молоко	1,03
Мыло для посуды Dawn	1,06
Легкий кукурузный сироп	1,33
Кленовый сироп	1,37
Мед	1,42

Чтобы проверить это, вы можете установить шкалу и измерить каждую из жидкостей, которые вы налили в свою колонку.Убедитесь, что вы измеряете вес равных частей каждой жидкости. Вы должны обнаружить, что веса жидкостей соответствуют разным слоям жидкости. Например, мед будет весить больше сиропа Каро. Взвешивая эти жидкости, вы обнаружите, что плотность и вес тесно связаны.

** ПРИМЕЧАНИЕ. Цифры в таблице основаны на данных производителей по каждому элементу. Поскольку у каждого производителя есть своя секретная формула, плотность может варьироваться от бренда к бренду.Вы заметите, что согласно числу, медицинский спирт должен плавать поверх масла лампы, но мы знаем из нашего эксперимента, что масло лампы является верхним слоем. С химической точки зрения ламповое масло — это не что иное, как очищенный керосин с добавлением красителей и ароматизаторов. Все ли марки лампового масла обладают одинаковыми характеристиками? Похоже на основу большого проекта научной ярмарки.

В таблице показаны плотности жидкостей, используемых в колонке, а также других распространенных жидкостей (измеренные в г / см ³ или г / мл).

Плотность — это, по сути, количество «материала», попавшего в определенную область… или сравнение массы и объема объекта. Помните важнейшее уравнение: плотность = масса, разделенная на объем. Основываясь на этом уравнении, если вес (или масса) чего-либо увеличивается, но объем остается прежним, плотность должна возрасти. Точно так же, если масса уменьшается, но объем остается прежним, плотность должна уменьшаться. Более легкие жидкости (например, вода или медицинский спирт) менее плотны, чем тяжелые жидкости (например, мед или сироп Каро), и поэтому плавают поверх более плотных слоев.

— Более подробную информацию можно найти на веб-сайте Стива .

Роль плотности

в характеристиках смазочного материала

«Какую роль играет плотность в общих характеристиках смазочных материалов, особенно в отношении гидравлического масла?»

Плотность — ключевое свойство не только смазочных материалов, но и всех жидкостей. Это мера массы вещества по отношению к известному объему. Например, плотность воды составляет 62,4 фунта на кубический фут.Однако это зависит от температуры жидкости.

Смазочные материалы обычно менее плотные, чем вода. Если плотность объекта меньше плотности воды, этот объект будет плавать. Вот почему, если у вас есть проблема с влажностью в вашей системе смазки, вода оседает на дно отстойника и сначала сливается, когда вытаскивают пробку или открывают клапан.

Это значение также используется в некоторых расчетах вязкости. Вязкость — это самое важное свойство смазочного материала, поэтому, если необходимо произвести какие-либо вычисления с использованием этого значения, необходимо знать плотность.При обычном преобразовании абсолютной вязкости в кинематическую вязкость используется значение плотности. Поскольку плотность жидкости изменяется по какой-либо причине, это может привести к ошибкам при преобразовании между обоими значениями вязкости.

Общий термин, используемый в связи с плотностью, — это удельный вес, который представляет собой отношение плотности к воде. Вода имеет удельный вес, равный единице, поэтому, если жидкость тяжелее воды, значение удельного веса будет больше единицы. Все, что легче воды, будет иметь значение меньше единицы.

Это свойство жидкости имеет решающее значение для нескольких свойств смазки. Например, по мере увеличения плотности смазки жидкость становится гуще. Это приводит к увеличению времени, необходимого для того, чтобы частицы выпали из суспензии.

Удельный вес ржавчины падает где-то между 2,44 и 3,6, поэтому по мере загустения масла такие частицы оседают в резервуарах и других областях намного медленнее, чем время пребывания в жидкости. В гидравлических системах это может вызвать отказ.Системы такого типа очень чувствительны к любым загрязнениям. Следовательно, если частицы находятся во взвешенном состоянии дольше, это может привести к таким проблемам, как иловые пробки, кавитация и коррозия.

В отчете E.C. Fitch «Проактивное обслуживание механических систем» описываются многие другие проблемы, связанные с отклонениями плотности, особенно в гидравлических системах. К ним относятся:

• Повышенная склонность к кавитации как на всасывании насоса, так и после отверстий
• Повышенная мощность откачки
• Повышенная нагрузка на насосные элементы
• Плохая прокачиваемость из-за инерции жидкости

По данным Fitch, «жидкость с высокой плотностью способствует лучшему контролю за загрязнением, способствуя суспендированию, транспортировке и удалению твердых частиц.«Поскольку частицы дольше удерживаются во взвешенном состоянии, они легче удаляются фильтрами и другими системами удаления частиц, что упрощает очистку системы.

Важно отметить, что некоторые жидкости, используемые в качестве смазочных материалов, на самом деле тяжелее воды. Большинство жидкостей на основе эфиров фосфорной кислоты имеют удельный вес более единицы. В этих системах вода будет плавать поверх масла.

Имейте в виду, что с увеличением плотности увеличивается и эрозионный потенциал жидкости.В областях с высокой турбулентностью или высокой скоростью в системе жидкость может начать разрушать трубопроводы, клапаны или любую другую поверхность на своем пути.

Плотность жидкости влияет не только на твердые частицы, но и на такие загрязнители, как воздух и вода. Оба эти загрязнителя оказывают заметное влияние на плотность. Окисление также влияет на плотность жидкости. По мере развития окисления плотность масла увеличивается.

В целом плотность играет решающую роль в том, как работает смазка, а также в работе машин.Большинство систем предназначены для перекачивания жидкости определенной плотности, поэтому, когда плотность начинает изменяться, эффективность насоса также начинает меняться. Понимание важности плотности и ее отношения к вашему оборудованию имеет важное значение для надежности и исправности ваших машин.

.