材料的密度、表观密度、堆积密度在线视频

同学们

今天要学习的内容

是材料与质量有关的性质

主要学习三个和密度相关的量

首先学习第一个 密度

对于密度这个量大家应该不陌生

在初中物理就学过

但是今天要学习的密度

和大家在初高中学过的密度

是不是一样的呢

又有什么区别呢

下面一起来探讨一下

为了更好地理解密度的含义

先来举一个简单的例子

把一块海绵放在水里

过一会儿取出海绵

海绵会有什么变化呢

是不是变重了

证明海绵吸水了

那为什么海绵会吸水呢

因为海绵里有很多孔隙

通过孔隙来吸水

其实不光海绵里有孔隙

很多材料都有孔隙

比如说像木材

混凝土也有孔隙

只不过材料不同

孔隙的多少与构造也不一样

下面来看一下材料的组成示意图

如图所示

材料是由固体物质和孔隙组成的

用V0表示材料的体积

V表示固体物质的体积

VK表示孔隙的体积

则材料的体积V0等于V加VK

孔隙按与外界是否连通

分为开口孔隙和闭口孔隙

与外界连通的孔隙叫开口孔隙

与外界不连通的孔隙叫闭口孔隙

同学们了解了材料的组成后

接下来学习密度这个量就比较容易了

首先 来看一下密度的定义

密度是指材料在绝对密实状态下

单位体积的质量

注意绝对密实的含义

是指不包含孔隙在内

密度的表达式

ρ等于M比V

ρ表示密度,单位是克每立方厘米

M表示材料在干燥状态下的质量

单位是克

V表示材料干燥时绝对密实状态下

的体积也叫绝对体积或实体积

单位是立方厘米

密度的测定方法

测定密度的时候

要想办法把材料内部的孔隙排除掉

正确的做法是磨成细粉

然后用李氏密度瓶测定绝对密实体积

磨的越细

孔隙消除的越完全

第二个性质

学习一下表观密度

表观密度是指在自然状态下

单位体积的质量

自然状态是指包含孔隙在内

自然状态下的体积用V0表示

自然体积V0等于

实体积V加孔隙体积VK

实际上自然体积就是

材料的外观体积

也可以叫表观体积

表达式为ρ0等于M比V0

ρ0表示表观密度

单位是克每立方厘米或千克每立方米

M表示材料的质量

单位是克或者千克

V0表示材料在自然状态下的体积

也叫自然体积或表观体积

单位是立方厘米或立方米

测定方法

质量用天平测定

表观体积的测定分为两种情况

第一种情况

对于形状规则的材料

测它的外观尺寸

然后代入体积公式计算

第二种情况

对于形状不规则的材料

用二次排水法或蜡封法测定

那什么叫二次排水法呢

二次排水法顾名思义就是排两次水

但是要注意每次排完水后

测出的体积是什么

比如把材料放在水里

由于开口孔隙会吸水

所以材料排开水的体积

为实体积V加闭口孔隙体积V闭

等材料吸水饱和后取出来擦干表面

再一次放入水中

由于开口孔隙已经吸水饱和了

所以此时排开水的体积

为实体积V加闭口孔隙体积V闭

再加开口孔隙体积V开

也就是表观体积

通过两次排水就可以测出表观体积了

所以叫二次排水法

而蜡封法是在材料表面涂蜡后

然后用排水法测定表观体积V0

也就是用蜡把开口孔隙给封闭了

下面注意一个问题

表观密度的大小是受含水率影响的

因为材料吸水后质量和体积会变化

所以引起表观密度的值也变了

因此测定表观密度时

要注明测定时的含水率

如果不注明含水率

默认为绝对干燥状态下测的表观密度

第三个要学习的内容是堆积密度

首先要注意堆积密度

只针对于散粒或粉末状材料

也就是说只有散粒或粉末状材料

才有堆积密度这个值

像砂子石子都属于散粒状材料

水泥 土是粉末状材料

堆积密度的含义是指散粒

或粉末状材料在自然堆积状态下

单位体积的质量

自然堆积体积等于颗粒的

表观体积加空隙的体积

自然堆积体积用V0 / 表示

则V0 / 等于V0加V空

堆积密度的表达式为 ρ0 / 等于M比V0 /

ρ0 /表示材料的堆积密度

单位是千克每立方米

M表示材料的质量

单位是千克 V0 /

表示材料的自然堆积体积

单位是立方米

测定堆积密度的方法

因为需要借助一个容器

所以也叫容量筒法

比如测沙子的堆积密度

用到一个容量筒

先量空桶的质量记为M1

装满一桶沙子后

再量一下桶加沙子的质量

记为M2

M2减M1就是砂子的质量

除以桶的体积

得出来就是砂子的堆积密度

下面总结一下本节课所学的内容

本次课学习了三个量

密度表观密度

堆积密度

同学们要注意对这三个量进行区分

密度是指材料在绝对密实状态下

单位体积的质量

不包含孔隙在内

表观密度是指材料在自然状态下

单位体积的质量

包含孔隙在内

堆积密度是指散粒

或粉末状材料在自然堆积状态下

单位体积的质量

既包括孔隙在内

又包括颗粒间的空隙