Самостоятельная работа №1 — Мегаобучалка

I ВАРИАНТ

1. В стеклянный стакан массой 0,12 кг при температуре 15°С налили 0,2 кг воды при температуре 100оС. При какой температуре установится тепловое равновесие?

91°С

2. Серебряную ложку массой 50 г опустили в сосуд, содержа­щий 250 г воды при температуре 90°С. Определите удельную теплоемкость серебра, если первоначальная темпера­тура ложки 30°С, температура теплового равновесия 89,3°С; теплоемкость сосуда 130 Дж/К.

0,28×103 Дж/кг×К

3. Двигатель мотороллера развивает мощность 3,31 кВт при скорости 58 км/ ч. Сколько километров пройдет моторол­лер, расходуя 3,2 л бензина, если КПД двигателя 20%?

Км

4. В воду массой 1,5 кг положили лед, температура которого 0°С. Начальная температура воды 30°С. Сколько нужно взять льда, чтобы он весь растаял?

Кг

5. Сколько дров надо сжечь в печке с КПД 40%, чтобы полу­чить из 200 кг снега, взятого при температуре -10°С, воду при температуре 20°С?

Кг

II ВАРИАНТ

1. Медное тело, нагретое до 100°С, внесено в воду, масса которой равна массе медного тела. Тепловое равновесие наступило при температуре 30°С. Определите первоначальную температуру воды.

23,5°С

2. Стальное изделие закалялось нагреванием до температуры 800°С с последующим опусканием в масло массы 2 кг, взя­тое при температуре 10°С. При этом масло нагрелось до температуры 40°С. Найти массу стального изделия, если при переносе в масло изделие охладилось на 20°С. Удельная теплоемкость стали с = 0,63 кДж/кг×К, масла с_м = 1,9 кДж/кг×К.

Кг

3. Автомобиль движется со скоростью 72 км/ч. Мощность двигателя 600 кВт, его КПД равен 30%. Определить расход бензина на 1 км пути.

Кг

4. Определить, какое количество свинца, взятого при 0°С, можно расплавить за счет теплоты, полученной при сгора­нии 1 кг нефти, если КПД нагревателя 80%.

Кг

5. В калориметре находится вода массой 400 г при температуре 5°С. К ней долили еще 200 г воды с температурой 10°С и положили 400 г льда с температурой -60°С. Какая температура установится в калориметре? Как изменится количество льда?

0°С, масса льда увеличится до 500 г

Самостоятельная работа №2

I ВАРИАНТ

1. Каково давление сжатого воздуха, находящегося в баллоне вместимостью 20л при 12^оС, если его масса 2кг?

2. Воздух объёмом 1,45 м³, находящийся при температуре 20^оС и давлении 100 кПа, перевели в жидкое состояние. Какой объём займёт жидкий воздух, если его плотность 861 кг/м³?

3. Во фляжке вместимостью 0,5 л находится 0,3л воды. Турист пьёт из неё воду, плотно прижав губы к горлышку так, что во фляжку не попадает наружный воздух. Сколько воды удастся выпить туристу, если он может понизить давление оставшегося во фляжке воздуха до 80 кПа?

4. Какое давление рабочей смеси устанавливается в цилиндрах двигателя ЗИЛ-130, если к концу такта сжатия температура повышается с 50^оС до 250^оС, а объём уменьшается с 0,75 до 0,12л? Первоначальное давление 80 кПа.

II ВАРИАНТ

1. Какое количество вещества содержится в газе, если при давлении 200 кПа и температуре 240К его объём равен 40 л?

2. Газ при давлении 0,2 мПа и температуре 15^оС имеет объём 5л. Чему равен объём газа этой массы при нормальных условиях?

3. В цилиндре дизельного двигателя автомобиля КАМАЗ-5320 температура воздуха в начале такта сжатия была 50^оС. Найти температуру воздуха в конце такта, если его объём уменьшился в 17 раз, а давление возрастает в 50 раз.

4. Какова была начальная температура воздуха, если при нагревании его на 3К объём увеличился на 1% от первоначального?

Самостоятельная работа №3

I ВАРИАНТ

1. На поверхность воды положили рамку в виде квадрата со стороной 6 см. Какая сила удерживает рамку на воде? Какую силу необходимо приложить, чтобы оторвать рамку от поверхности воды, если масса рамки 5 г?

3,5×10^-2 Н 8,4×10^-2 Н

2. Длинная, открытая с обоих концов тонкостенная капиллярная трубка радиусом 1 мм расположена вертикально. Какова максимально возможная высота столба воды, находящейся в трубке?

См

3. Стеклянную капиллярную трубочку диаметром 0,1 мм опустили в воду при 20°С. Вследствие нагревания воды до 70°С высота столбика воды в трубке уменьшилась на 3,2 см. Определите коэффициент поверхностного натяжения воды при 70°С.

6,4×10-2 Н/м

4. Мыльный пузырь имеет радиус 2 см. Определить разность давлений внутри и снаружи пузыря. Коэффициент поверхностного натяжения мыльного раствора 0,07 Н/м.

Па

II ВАРИАНТ

1. В результате слияния мелких капелек воды диаметром 1 мкм получили 1 кг воды той же самой температуры. Какое количество теплоты при этом выделилось в окружающее пространство? На сколько градусов нагрелась бы вода, если бы не было теплопередачи?

0,44 кДж 0,1°С

2. Оцените максимальный размер капель воды, которые могут висеть на потолке.

Около 5 мм

3. Под каким давлением находится воздух в воздушном пузырьке диаметром 2 мм в воде на глубине 50 см, если атмосферное давление 10⁵ Па?

10⁵ кПа

4. Тонкая металлическая трубка с внутренним диаметром 100 мкм покрыта внутри тонким слоем серебра и запаяна с одного конца. Другим концом ее приводят в соприкосновение с поверхностью ртути. Учитывая, что ртуть полностью смачивает серебро, найдите высоту подъема ртути в трубке, если длина трубки 1 м. Атмосферное давление 10⁵ Па.

См

Самостоятельная работа №4

I ВАРИАНТ

1. Сухой термометр психрометра показывает 20°С. По разности показаний термометров нашли, что относительная влажность равна 60%. Найти давление водяного пара в воздухе. Какова температура влажного термометра? Чему равна точка росы?

1,4 кПа 15°С 12°С

2. Найти массу 1 м³ влажного воздуха при температуре 36°С и давлении 1013 гПа, если относительная влажность его 80%, а давление насыщенного пара при этой температуре 5,945 кПа.

Кг

3. В герметично закрытом сосуде объемом 1,1 л находятся 100 г кипящей воды и ее пар при температуре 100°С. Воздуха в сосуде нет. Определите массу пара. Зависимостью плотности воды от температуры можно пренебречь.

Г

4. Воздух подвергается изотермическому сжатию, при этом его объем уменьшается в четыре раза. При каком объеме воздуха начинается конденсация водяного пара? Какая масса росы выпадает? Начальный объем 2 м³, температура 18°С, относительная влажность воздуха до сжатия 50%.

1 м³ 7,7 г

5. В запаянной с одного конца горизонтально лежащей трубке находится воздух с относительной влажностью 80%, отделенный от атмосферы столбиком ртути длиной 76 мм. Какой станет относительная влажность, если трубку поставить вертикально открытым концом вниз? Температура при этом не меняется, атмосферное давление 760 мм рт. ст. Ртуть из трубки при переворачивании не выливается.

72 %

II ВАРИАНТ

1. В комнате объемом 40 м³ температура воздуха 20°С, его относительная влажность 20%. Сколько надо испарить воды, чтобы относительная влажность достигла 50%. Известно, что при 20°С давление насыщенных паров 2330 Па.

Кг

2. В комнате при температуре 15°С относительная влажность 10%. Как изменится относительная влажность, если температура в комнате повысится на 10°С? Давление насыщенного пара при 15°С равно 12,8 мм рт. ст., при 25°С равно 23,8 мм рт. ст.

5,6%

3. При температуре 20°С и давлении 760 мм рт. ст. воздух имеет влажность 100%. На сколько процентов он легче сухого воздуха той же температуры при том же давлении? Масса моля сухого воздуха 29 г/моль, а давление насыщенного пара при 20°С равно 2,33 кПа.

0,9 %

4. В цилиндре под поршнем — воздух, имеющий температуру 10°С и относительную влажность 60%. Какой станет относительная влажность этого воздуха после нагревания его до температуры 100°С и уменьшения объема втрое?

2,9 %

5. Трубку длиной 60 см, запаянную с одного конца, погружают в ртуть вертикально открытым концом вниз. При какой глубине погружения в трубке выпадет роса? Температура в трубке не меняется. Атмосферное давление 76 см рт. ст., относительная влажность воздуха 80%.

См

Стальное изделие — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Стальные изделия оксидируют для защиты от коррозии при эксплуатации их в легких условиях. Защитные свойства оксидных пленок при атмосферной коррозии повышают дополнительной обработкой маслами. Пленки обладают малым сопротивлением на истирание. Цвет покрытия в зависимости от режима процесса меняется от блестяще-черного до темно-серого.
 [1]

Назначение серебрения и необходимая толщина покрытия.  [2]

Стальные изделия перед серебрением меднят при толщине слоя мк.
 [3]

Стальные изделия, изготовленные горячим прессованием, могут обладать такими же свойствами, как отливки или поковки, а иногда и более высокими свойствами. Изготовленные этим способом детали хорошо поддаются механической обработке.
 [5]

Стальные изделия после шлифования, обезжиривания, декапирования и тщательной промывки подвергаются лужению. Для лужения обычно применяют сернокислый электролит, хотя могут быть использованы и станнатные электролиты.
 [6]

Стальные изделия после шлифования, обезжиривания, декапирования и тщательной промывки подвергаются лужению. Для лужения обычно применяют сернокислый электролит, хотя могут быть ис-по Льзованы и станнатные электролиты.
 [7]

Стальные изделия, с поверхности которых удалены жировые пленки и другие загрязнения, а также органические вещества ( мыла, эмульсии), образовавшиеся в процессе обезжиривания, погружают на соответствующее время в раствор минеральной кислоты или обрызгивают этим раствором. Для этой цели применяют серную или соляную кислоту. Фосфорную кислоту применяют реже.
 [8]

Стальные изделия можно никелировать химически без затруднений. На меди и латуни осаждение никеля начинается после кратковременного контакта с менее благородным металлом, например, железом или алюминием.
 [9]

Стальные изделия для хромирования ( укрепленные на подвесках с соответствующими вспомогательными катодами, экранами и добавочными анодами) подвешивают в рабочей ванне и, не включая тока, ожидают, пока они не нагреются до температуры ванны. Затем, переводят переключатель тока в положение, соответствующее соединению изделия с анодом и источником тока, и включают выпрямитель для так называемого анодного травления.
 [11]

Стальное изделие закалялось нагреванием до 800 С с последующим опусканием в масло массой от2 кг, взятое при температуре fa10 С.
 [12]

Стальное изделие закалялось нагреванием до температуры fcx 800 C с последующим опусканием в масло массы / п 2кг, взятое при температуре / М10 С.
 [13]

Стальные изделия, погружаемые в расплавленные соли, являются катодом. В качестве анода применяют платиновую проволоку диаметром 1 -мм, свернутую в кольцо вокруг изделий на расстоянии 1 0 — 1 5 см. Плотность тока 0 10 — 0 15 а / смг поверхности изделия.
 [14]

Стальные изделия нагревают под закалку в пламенных и муфельных печах, ваннах с расплавленными солями или свинцом.
 [15]

Страницы:  

   1

   2

   3

   4

Ослабляет ли нагрев металла?

❮ Вернуться к блогу

8 апреля 2019 г.

Для достижения идеальных свойств металла часто требуется нагревание. Есть много различных способов, которыми тепло может изменить свойства металла. Некоторые из этих методов включают поверхностную закалку, отпуск стали, дисперсионную закалку и термообработку в вакууме. Однако делает ли нагрев металла его слабее? Вот несколько распространенных способов, которыми термическая обработка металлов изменяет основные свойства и прочность металла.

Преобразование металлов

Металлы можно изменять для приобретения или улучшения определенных характеристик
которые важны для разных ролей в разных отраслях. Если нужно
структурные элементы для архитектуры, вы будете искать материал с очень
иные качества, чем электропроводка. Вот три основных способа, которыми
металл трансформируется при термической обработке:

• Состав:
  Смещая атомы, тепло может образовать новую металлическую структуру. Также известен как
  аллотропное фазовое превращение, это существенное превращение, т.
  используется при термической обработке железа и стали.
• Магнетизм:
  Возможно, самый распространенный способ, которым тепло делает металл необратимым слабее, — это
  магнитный заряд. Нагрев никеля, железа и кобальта до температур от
  От 626 до 2012 градусов по Фаренгейту эти металлы могут полностью потерять свои свойства.
  магнетизм. Магнетизм может быть полезен в некоторых случаях, но в других он может быть
  ненужным или неудобным.
• Термический
  Расширение: Это преобразование используется не только при обработке металла.
  продукты, но также может быть ответственностью. Металл расширяется в объеме, длине и
  площадь поверхности при нагревании. Это может продолжаться, даже если металл
  сформированы и введены в эксплуатацию, поэтому все, от канализационных труб до мостовых кабелей, должно
  учитывать тепловое расширение.

Это основные способы, которыми тепло может изменить
характеристики металла. Однако при нагревании и охлаждении определенным образом при
определенных температур, тепло может изменить металл в гораздо более уникальные и специализированные
способы. Узнайте, как термическая обработка может специально изменить металл, чтобы он подходил для различных целей.
различные потребности, такие как пластичность, твердость, мягкость, магнетизм и многое другое.

Нагрев для изменения металла

Краткий ответ на вопрос об ослаблении металла
да, однако, только для некоторых металлов. Процесс отжига может смягчить различные
металлов. Латунь, сталь, железо, медь и серебро можно сделать слабее с помощью
нагревание металла до заданной температуры и медленное его охлаждение. Это не только
используется для создания изделий из более мягкого металла, но также и с большей электропроводностью
те.

Однако было бы неверно утверждать, что тепло всегда
делает металл слабее. Закалка – это еще один процесс, используемый при термообработке.
компаний для создания более прочных металлических компонентов. Это используется для
стали и подобных сплавов и создает твердый, но хрупкий металл.

Другим популярным процессом, в котором для изменения металла используется тепло, является
закалка. Закалка повышает пластичность закаленной стали. Он используется для
сохранить преимущества твердой стали с меньшими хрупкими качествами.

Наконец, нормализация сплавов — еще один распространенный способ обработки
металла с помощью тепла. Он начинается с нагретого металла, который охлаждается воздухом. Это просто
действие, при нагревании до точного температурного диапазона может создать более чистый, твердый
металл. Он часто используется для создания стали, которая прочнее, чем отжиг.
металла, но и создает менее пластичный продукт.

Итак, тепло действительно может сделать металл слабее. Однако есть
многие процессы, при которых металл упрочняется нагреванием. Сплав, температура
диапазон и методы охлаждения должны быть рассмотрены до того, как будет определено,
металл будет увеличивать или уменьшать свою твердость в результате термической обработки.

Откройте для себя лучшие услуги по термообработке Ищете ли вы более слабый, более ковкий металл для термообработки или более прочные и долговечные продукты, SST предлагает одну из самых профессиональных и требовательных услуг по термообработке стали в стране. Узнайте, почему мы являемся единственной одобренной компанией для термической обработки конкретных конфигураций безопасности полета.

Если у вас есть дополнительные вопросы о термообработке и обработке металлов или если вам нужны какие-либо услуги от одной из лучших компаний по термообработке в Мичигане, свяжитесь с нами сегодня.

Felux · Блог · Универсальность стали

Тепло способно воздействовать на многие материалы в нашем естественном мире и изменять их. При нагревании стали до различных температур ее цвет и свойства меняются. Эти преобразования позволяют использовать этот металл в самых разных областях, чтобы сделать наш мир лучше и улучшить жизнь всего общества.

По данным ASM International, «сталь является таким важным материалом из-за ее огромной гибкости в металлообработке и термообработке, позволяющей получить широкий спектр механических, физических и химических свойств».

Определения и классификация стали

Прежде чем приступить к обсуждению того, как температура меняет цвет и химические свойства стали, важно определить и понять основы этого удивительного материала.

В промышленности сталь определяется как «сплав на основе железа, поддающийся ковке в некотором температурном диапазоне после первоначального литья, содержащий марганец, обычно углерод, и часто другие легирующие элементы. В углеродистой и низколегированной стали максимальное содержание углерода составляет около 2,0 %; в высоколегированной стали около 2,5%. Граница между низколегированными и высоколегированными сталями обычно считается примерно 5% металлических легирующих элементов».

Затем это определение расширяется до практического понимания в сталелитейной промышленности тысяч возможных составов и применений стали. Хотя конкретное число невозможно точно рассчитать, общепринятыми являются пять классов стали: углеродистые стали, легированные стали, нержавеющие стали, инструментальные стали и стали специального назначения, которые обычно являются патентованными по своей природе. Системы отраслевых обозначений и последующая классификация стали осуществляется Обществом автомобильных инженеров (SAE) и Американским институтом чугуна и стали (AISI).

«Процесс отжига включает в себя доведение стали до определенной температуры, выдержку ее в течение определенного периода времени, а затем охлаждение до комнатной температуры».

Фазы стали

«В металлургии термин «фаза» используется для обозначения физически однородного состояния вещества, когда фаза имеет определенный химический состав и определенный тип атомных связей и расположения элементов», — объясняет документ, опубликованный журналом «Промышленные металлурги».

Для стали существуют три фазы: феррит, цементит и аустенит. Производители стали приходят к каждому этапу за счет изменения температуры. Феррит по существу представляет собой железо, и при комнатной температуре обычные стали представляют собой смесь этого материала и цементита. Однако, когда сталь нагревается до температуры выше 1340 градусов по Фаренгейту, цементит растворяется и образует аустенитную фазу. В конце концов, при этой температуре сталь теряет свой магнитный заряд.

Как металлы превращаются под действием тепла

По данным Metal Supermarkets, металлы преобразуются под действием тепла с точки зрения электрического сопротивления, теплового расширения, структуры и магнетизма.

Электрическое сопротивление

Электрические токи проходят через металлы с различными уровнями сопротивления. Тепло ускоряет электроны, поскольку они поглощают энергию, что фактически увеличивает электрическое сопротивление.

Тепловое расширение

Как и большинство вещей, сталь расширяется при более высоких температурах. Тепло фактически ускоряет движение атомов внутри металла.

Структура

Тепло изменяет аллотропную структуру металлов за счет перемещения атомов, что влияет на твердость, прочность и другие свойства стали. Например, когда железо нагревается выше 1674 градусов по Фаренгейту, оно поглощает углерод. Это воздействие упрочняет стальной продукт, который затем можно использовать в приложениях из высокоуглеродистой стали, такой как инструментальная сталь.

Магнетизм

Железный компонент стали сохраняет магнитные свойства металла. Когда сталь нагревается до 1418 градусов по Фаренгейту, она теряет свою намагниченность.

Изменение цвета и внешнего вида

Различные температуры стали также вызывают изменение цвета материала. Согласно Science, «работа со сталью и изменение ее цвета включает в себя установку достаточного источника тепла, нагрев стали до желаемого цвета, а затем ее закалку и отпуск». Вот типичные изменения цвета стали при различных температурах:

• При температуре 480 градусов по Фаренгейту сталь становится коричневой.
• При температуре 520 градусов по Фаренгейту сталь становится фиолетовой.
• При температуре 575 градусов по Фаренгейту сталь становится синей.
• При температуре 800 градусов по Фаренгейту сталь становится серой.
• При температуре выше 800 градусов по Фаренгейту сталь излучает раскаленные цвета.
• При температуре от 1000 до 1500 градусов по Фаренгейту сталь приобретает все более яркий оттенок красного.
• Между 1600 и 1900 градусами по Фаренгейту сталь становится оранжевой, а затем желтой.
• При температуре 2000 градусов по Фаренгейту сталь становится ярко-желтой.

Как только вы получите желаемый цвет, снимите сталь с огня, закалите ее в масле и отпустите как можно скорее.

Термическая обработка влияет на свойства стали

По данным American Machine Tools, на свойства стали влияют пять форм термообработки.

Закалка

Сталь закаливается путем ее нагревания до определенной температуры и последующего быстрого охлаждения в рассоле, масле или воде. Хотя этот процесс повышает прочность стали, он также увеличивает хрупкость. Закаленная сталь используется для всего, от лопат до хирургических инструментов.

Отпуск

Из-за эффектов процесса закалки большинство производителей захотят отпустить нагретый металл до определенной температуры, прежде чем дать стали остыть самостоятельно. Закалка стали, требующая более низких температур, снижает хрупкость, возникающую при закалке. Закаленная сталь популярна в строительстве и горнодобывающей промышленности.

Отжиг

Процесс отжига включает доведение стали до определенной температуры, выдержку ее при этой температуре в течение определенного периода времени, а затем охлаждение до комнатной температуры. Этот процесс снимает внутренние напряжения металла, а также размягчает сталь, делает ее более пластичной и измельчает зернистую структуру. Изменение скорости охлаждения изменит мягкость стали. Охлаждение обычно осуществляется путем закапывания стали в песок или золу, позволяя нагретой печи остыть вместе со сталью внутри. Листовой металл, прошедший процесс штамповки, часто отжигают.

Нормализация

Этот процесс требует нагрева стали до более высокой температуры, чем требуется для закалки или отжига, с последующей выдержкой для равномерного нагрева и охлаждения на воздухе. Нормализация снимает внутренние напряжения от механической обработки, ковки или сварки сталей, и они тверже и прочнее, чем отожженные стали.