Питома вага сплаву
Нагадаємо, що щільністю називається величина, що дорівнює відношенню маси тіла до об’єму, який вона займає в просторі. Обчислюється щільність по наступній формулі:
ρ = m/V.
У випадку багатокомпонентних сплавів, в яких відбувається просте змішування хімічних елементів з низькою ентальпією утворення, можна використовувати наступну формулу для визначення їх щільності:
ρ = ∑imi/∑i(mi/ρi).
Де mi і ρi – маса і щільність i-го компонента в суміші.
З використанням записаної формули можна розрахувати питому вагу латуні Л63. Якщо вираз для ρ записати для двох компонентів, то ми отримаємо наступне рівняння:
ρ = ρzn*ρcu/(ρzn + x*(ρcu-ρzn)), де x = mzn/(mzn+mcu).
Параметр x відображає масову частку цинку в сплаві. Оскільки маси атомів компонентів латуні близькі, то можна вважати, що масова частка дорівнює атомної. Якщо для прикладу взяти складу 63 % Cu і 37 % Zn і врахувати, що ρcu = 8960 кг/м3 і ρzn = 7140 кг/м3, то отримуємо значення ρ = 8188 кг/м3.
Звертаючись до експериментального значення щільності латуні Л63, бачимо, що вона відповідає 8440 кг/м3 при кімнатній температурі. Розбіжність з теоретичним результатом пов’язано з двома основними чинниками:
- при утворенні сплаву існує деяка негативна ентальпія змішування компонентів;
- у ньому містяться домішки важких металів.
