Плотность урана в кг м3 металла
Обновлено: 05.10.2024
Металлический уран в чистом виде представляет собой плотный блестящий металл серебристого цвета, на воздухе покрывающийся тонкой пленкой оксида. Существует в трех кристаллических модификациях α, β и γ: α-уран при нагревании до 662 о С переходит в β-уран, который, в свою очередь, при температуре 772 о С переходит в γ-уран. Металлический уран плохо проводит электричество, его электропроводность почти вдвое ниже, чем у железа. Теплоемкость металлического урана в 3,3 раза меньше, чем у меди, а теплопроводность примерно в три раза ниже, чем у нержавеющей стали, и в 13 раз — чем у меди. По магнитной восприимчивости он относится к парамагнитным элементам и может образовывать неферромагнитные сплавы.
Атомная масса природного урана составляет 238,0289 атомных единиц. Он состоит из смеси трех изотопов:
Все изотопы урана радиоактивны. Два из них: U 238 и U 235 образуют ряды распада, заканчивающиеся устойчивыми нерадиоактивными изотопами свинца Pb 206 и Pb 207 и гелия. Изотоп U 234 является одним из промежуточных нуклидов ряда распада U 238 . Из промежуточных продуктов практическое значение имеют радий Ra 226 и радон Rn 222 .
При распаде ядер U 238 и U 235 выделяются вторичные нейтроны, которые при определенных условиях способны вызвать распад новых ядер. Цепная реакция деления возможна, если количество вторичных нейтронов не меньше количества нейтронов, вызывающих реакцию деления, т. е коэффициент размножения нейтронов должен быть ≥ 1. При поддержании его величины на уровне единицы происходит ядерное «горение», на чем основано широкое использование урана в ядерной энергетике.
Данный сайт собирает cookie-файлы. Продолжая находиться на нашем ресурсе Вы соглашаетесь с политикой сбора cookie-файлов. Подробнее
Куки-файлы
Некоторые куки-файлы содержат личную информацию. Например, если вы кликнете на «напомнить мне» при загрузке, такой файл запомнит ваше имя пользователя. Но большинство куки-файлов не собирает информацию, по которой можно идентифицировать конкретно вас, вместо этого они собирают более общую информацию (местоположение, географическая зона и пр.).
Какими куки-файлами пользуется Урановый холдинг «АРМЗ»?
В общих чертах, наши куки-файлы выполняют четыре различные функции:
Основные куки-файлы
Такие куки-файлы позволяют идентифицировать подписчиков и гарантировать, что они заходят только на страницы, на которые подписались. Если подписчик выберет вариант отмены этих куки-файлов, то он не сможет получить доступ ко всему содержанию, которое обеспечено ему подпиской.
Оперативные куки-файлы
Куки-файлы этого типа используются для анализа того, как вы пользуетесь нашим сайтом, для мониторинга его показателей. Это позволяет нам предоставлять высококачественные услуги за счет предоставления быстрого доступа к наиболее популярным страницам.
Функциональные куки-файлы
Подобные куки-файлы используются, чтобы запоминать предпочтения пользователей. К примеру, они помогают сберечь ваше время при заполнении различных форм, для сохранения указанных вами в качестве предпочтительных настроек.
Другие куки-файлы
Определенные куки-файлы используются для сбора статистики, мониторинга трафика на сайте (например, при работе с программами «Яндекс. Метрика» и Google Analytics), улучшения функциональности сайта, а также выявления использования ботов (роботов).
Плотность урана и его теплофизические свойства при различных температурах
Представлены таблицы значений плотности урана U различной чистоты и способа получения в интервале температуры от -253 до 1227°С.
Уран, в зависимости от температуры, имеет различную кристаллическую структуру:
- α-фаза (до 930 К);
- β-фаза (от 930 до 1045 К);
- γ-фаза (выше 1045 К).
Различие кристаллической структуры оказывает влияние на плотность урана. Например, при 935 К уран α-фазы имеет плотность выше, чем β-фазы; при дальнейшем нагреве до 1045 К плотность урана γ-фазы снижается.
При 25°С плотность урана высокой чистоты, полученного путем направленной кристаллизации, составляет 19070 кг/м 3 . Деформированный металл имеет плотность от 18700 до 19080 кг/м 3 . Плотность кованого урана составляет 19050 кг/м 3 , литого урана — около 18700 кг/м 3 .
В таблице приведена плотность урана при температурах от 0 до 1100°С. Данные относятся к металлу чистотой 99,99%, вакуумной плавки с последующей протяжкой через фильеру и отжигом в течении одного часа в вакууме при 800 К. По данным таблицы видно, что с ростом температуры плотность урана снижается.
| T, K | t, °С | ρ, кг/м 3 | T, K | t, °С | ρ, кг/м 3 |
|---|---|---|---|---|---|
| 273 (α) | 0 | 19080 | 998 | 725 | 18110 |
| 298 | 25 | 19070 | 1023 | 750 | 18090 |
| 373 | 100 | 19010 | 1045 (β) | 772 | 18070 |
| 473 | 200 | 18920 | 1045 (γ) | 772 | 17940 |
| 573 | 300 | 18820 | 1073 | 800 | 17910 |
| 673 | 400 | 18700 | 1123 | 850 | 17850 |
| 773 | 500 | 18580 | 1173 | 900 | 17790 |
| 873 | 600 | 18450 | 1223 | 950 | 17730 |
| 935 (α) | 662 | 18360 | 1273 | 1000 | 17670 |
| 935 (β) | 662 | 18170 | 1323 | 1050 | 17610 |
| 973 | 700 | 18130 | 1373 | 1100 | 17560 |
Плотность литого урана чистотой 99,7% несколько ниже плотности высокочистого металла, рассмотренного выше. Данные в следующей таблице относятся к металлу без термообработки и не бывшего в употреблении.
Плотность урана при нагревании снижается, а в расплавленном состоянии он становится еще менее плотным. Например, при 1300 К металл в твердом состоянии имеет плотность 17620 кг/м 3 , а при температуре 1410 К плотность жидкого урана составляет всего 16630 кг/м 3 .
Следует отметить, что при температурах более 700 К в процессе длительной выдержки при постоянной температуре металл подвергается старению, и его плотность становится меньше. Например, при 800 К и разряжении 10 -3 мм. рт. ст. за время 500 часов плотность урана уменьшается до значения 18380 кг/м 3 ; при этом металл становится хрупким.
| T, K | t, °С | ρ, кг/м 3 | T, K | t, °С | ρ, кг/м 3 |
|---|---|---|---|---|---|
| 20 (α) | -253 | 18840 | 700 | 427 | 18500 |
| 100 | -173 | 18800 | 800 | 527 | 18440 |
| 200 | -73 | 18750 | 940 (β) | 667 | 18170 |
| 250 | -23 | 18700 | 1030 | 757 | 18080 |
| 300 | 27 | 18680 | 1050 (γ) | 777 | 17940 |
| 350 | 77 | 18650 | 1100 | 827 | 17910 |
| 400 | 127 | 18620 | 1200 | 927 | 17750 |
| 450 | 177 | 18610 | 1300 | 1027 | 17620 |
| 500 | 227 | 18600 | 1410 | 1137 | 16630 |
| 600 | 327 | 18550 | 1500 | 1227 | 16700 |
Теплофизические свойства урана (теплопроводность, теплоемкость др.)
Теплофизические свойства урана приведены в таблице при температуре от -253 до 1227°С. Свойства указаны для литого металла чистотой 99,7% без термообработки. Даны следующие свойства урана:
- удельная теплоемкость Cp, Дж/(кг·град);
- коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м·град);
- коэффициент линейного теплового расширения α, град -1 ;
- удельное электрическое сопротивление ρ, Ом·м.
Удельная теплоемкость урана при комнатной температуре составляет 134 Дж/(кг·град), что является относительно малым значением среди металлов. Теплопроводность урана увеличивается при нагревании (α-фаза), а также с уменьшением количества примесей. При 0°С для металла высокой чистоты она может достигать 26 Вт/(м·град).
Коэффициент линейного теплового расширения урана и его удельное электрическое сопротивление также возрастают при нагревании. При комнатной температуре они равны, соответственно 15·10 -6 град -1 и 34·10 -8 Ом·м.
| T, K | t, °С | Cp, Дж/(кг·град) | λ, Вт/(м·град) | α·10 6 , град -1 | ρ·10 8 , Ом·м |
|---|---|---|---|---|---|
| 20 (α) | -253 | 125 | — | — | — |
| 100 | -173 | 126 | — | 11 | 25 |
| 200 | -73 | 130 | 17,8 | 11 | 28 |
| 250 | -23 | 132 | 20 | 13 | 31 |
| 300 | 27 | 134 | 22,5 | 15 | 34 |
| 350 | 77 | 137 | 25 | 15,2 | 37 |
| 400 | 127 | 140 | 26,5 | 15,3 | 41 |
| 450 | 177 | 142 | 28,8 | 15,6 | 44 |
| 500 | 227 | 145 | 30 | 15,8 | 47 |
| 600 | 327 | 153 | 31,8 | 16,4 | 52 |
| 700 | 427 | 162 | 32,8 | 16,9 | 54 |
| 800 | 527 | 173 | 32,9 | 17,5 | 56 |
| 900 | 627 | 185 | 32,4 | 18 | 58 |
| 940 (β) | 667 | 190 | 31,3 | 19,3 | 57 |
| 1030 | 757 | 202 | 28,5 | 22,1 | 55 |
| 1050 (γ) | 777 | 205 | 27,5 | 22,6 | 58 |
| 1100 | 827 | 213 | 25,7 | 22,6 | 55 |
| 1200 | 927 | 232 | 22,4 | 22,6 | 50 |
| 1300 | 1027 | 250 | 19,6 | 22,6 | 45 |
| 1400 | 1127 | — | 18 | 22,6 | 40 |
| 1410 | 1137 | — | 13,7 | — | — |
| 1500 | 1227 | — | 13,8 | — | — |
Следует отметить также другие тепловые характеристики этого радиоактивного металла. Так, температура плавления урана равна 1406 К, кипения составляет около 4135 К. Степень черноты урана при температурах от 1200…1400 К равна 0,51. Степень черноты жидкого урана при 1450 К составляет 0,34.
Уран легко корродирует на воздухе и в атмосфере водяного пара. Глубина проникновения коррозии быстро возрастает с увеличением температуры. На воздухе металл принимает «соломенную» окраску через 3 часа и коричневую через сутки.
Плотность металлов и сплавов
В таблице представлена плотность металлов и сплавов, а также коэффициент К отношения их плотности к плотности стали. Плотность металлов и сплавов в таблице указана в размерности г/см 3 для интервала температуры от 0 до 50°С.
Дана плотность металлов, таких как: бериллий Be, ванадий V, висмут Bi, вольфрам W, галлий Ga, гафний Hf, германий Ge, золото Au, индий In, кадмий Cd, кобальт Co, литий Li, марганец Mn, магний Mg, медь Cu, молибден Mo, натрий Na, никель Ni, олово Sn, палладий Pd, платина Pt, рений Re, родий Rh, ртуть Hg, рубидий Rb, рутений Ru, свинец Pb, серебро Ag, стронций Sr, сурьма Sb, таллий Tl, тантал Ta, теллур Te, титан Ti, хром Cr, цинк Zn, цирконий Zr.
Плотность алюминиевых сплавов и металлической стружки: алюминиевые сплавы: АЛ1, АЛ2, АЛ3, АЛ4, АЛ5, АЛ7, АЛ8, АЛ9, АЛ11, АЛ13, АЛ21, АЛ22, АЛ24, АЛ25. Насыпная плотность стружки: стружка алюминиевая мелкая дробленая, стальная мелкая, стальная крупная, чугунная. Примечание: плотность стружки в таблице дана в размерности т/м 3 .
Плотность бронзы различных марок: бронзы безоловянные, обрабатываемые давлением: БрА5, 7, БрАМц9-2, БрАЖ9-4, БрАЖМц10-3-1,5, БрАЖН10-4-4, БрКМц3,1, БрКН1-3, БрМц5; бронзы бериллиевые: БрБ2, БрБНТ1,9, БрБНТ1,7; бронзы оловянные деформируемые: Бр0Ф8,0-0,3, Бр0Ф7-0,2, Бр0Ф6,5-0,4, Бр0Ф6,5-0,15, Бр0Ф4-0,25, Бр0Ц4-3, Бр0ЦС4-4-2,5, Бр0ЦС4-4-4; бронзы оловянные литейные: Бр03Ц12С5, Бр03Ц7С5Н1, Бр05Ц5С5; бронзы безоловянные литейные: БрА9Мц2Л, БрА9Ж3Л, БрА10Ж4Н4Л, БрС30.
Плотность сплавов никеля и цинка: никелевые и медно-никелевые сплавы, обрабатываемые давлением: НК0,2, НМц2,5, НМц5, НМцАК2-2-1, НХ9,5, МНМц43-0,5, НМЦ-40-1,5, МНЖМц30-1-1, МНЖ5-1, МН19, 16, МНЦ15-20, МНА 13-3, МНА6-1,5, МНМц3-12; цинковые сплавы антифрикционные: ЦАМ9-1,5Л, ЦАМ9-1,5, ЦАМ10-5Л, ЦАМ10-5.
Плотность стали, чугуна и баббитов: сталь конструкционная, стальное литье, сталь быстрорежущая с содержанием вольфрама 5…18%; чугун антифрикционный, ковкий и высокопрочный, чугун серый; баббиты оловянные и свинцовые: Б88, 83, 83С, Б16, БН, БС6.
Приведем показательные примеры плотности различных металлов и сплавов. По данным таблицы видно, что наименьшую плотность имеет металл литий, он считается самым легким металлом, плотность которого даже меньше плотности воды — плотность этого металла равна 0,53 г/см 3 или 530 кг/м 3 . А у какого металла наибольшая плотность? Металл, обладающий наибольшей плотностью — это осмий. Плотность этого редкого металла равна 22,59 г/см 3 или 22590 кг/м 3 .
Следует также отметить достаточно высокую плотность драгоценных металлов. Например, плотность таких тяжелых металлов, как платина и золото, соответственно равна 21,5 и 19,3 г/см 3 . Дополнительная информация по плотности и температуре плавления металлов представлена в этой таблице.
Сплавы также обладают широким диапазоном значений плотности. К легким сплавам относятся магниевые сплавы и сплавы алюминия. Плотность алюминиевых сплавов выше. К сплавам с высокой плотностью можно отнести медные сплавы такие, как латуни и бронзы, а также баббиты.
Источник:
Цветные металлы и сплавы. Справочник. Издательство «Вента-2». НН., 2001 — 279 с.
Плотность урана
Плотность – скалярная физическая величина, определяемая как отношение массы тела к занимаемому этим телом объёму.
Для обозначения плотности обычно используется греческая буква ρ.
ρ = m / V , где m – масса тела, V – его объём.
Плотность урана (ρ) составляет*:
- 19,1 г/см 3 (при 20 °C и иных стандартных условиях , состояние вещества – твердое тело),
- 17,3 г/см 3 (при температуре плавления 1132,2 °C и иных стандартных условиях , состояние вещества – жидкость).
Необходимо иметь в виду, что плотность металлов может изменяться в зависимости от условий окружающей среды (температуры и давления). Точное значение плотности металлов в зависимости от условий окружающей среды (температуры и давления) необходимо смотреть в справочниках.
Иные сведения о плотности:
* Плотность урана согласно [3] составляет 19,05 г/см 3 (при 0 °C и иных стандартных условиях , состояние вещества – твердое тело).
Мировая экономика
Справочники
Востребованные технологии
- Концепция инновационного развития общественного производства – осуществления Второй индустриализации России на период 2017-2022 гг. (107 243)
- Экономика Второй индустриализации России (103 692)
- Этилен (этен), получение, свойства, химические реакции (30 356)
- Программа искусственного интеллекта ЭЛИС (30 341)
- Метан, получение, свойства, химические реакции (27 152)
- Крахмал, свойства, получение и применение (26 886)
- Природный газ, свойства, химический состав, добыча и применение (25 810)
- Целлюлоза, свойства, получение и применение (25 512)
- Пропилен (пропен), получение, свойства, химические реакции (24 245)
- Прямоугольный треугольник, свойства, признаки и формулы (24 182)
Поиск технологий
О чём данный сайт?
Настоящий сайт посвящен авторским научным разработкам в области экономики и научной идее осуществления Второй индустриализации России.
Он включает в себя:
– экономику Второй индустриализации России,
– теорию, методологию и инструментарий инновационного развития – осуществления Второй индустриализации России,
– организационный механизм осуществления Второй индустриализации России,
– справочник прорывных технологий.
Мы не продаем товары, технологии и пр. производителей и изобретателей! Необходимо обращаться к ним напрямую!
Мы проводим переговоры с производителями и изобретателями отечественных прорывных технологий и даем рекомендации по их использованию.
О Второй индустриализации
Осуществление Второй индустриализации России базируется на качественно новой научной основе (теории, методологии и инструментарии), разработанной авторами сайта.
Конечным результатом Второй индустриализации России является повышение благосостояния каждого члена общества: рядового человека, предприятия и государства.
Вторая индустриализация России есть совокупность научно-технических и иных инновационных идей, проектов и разработок, имеющих возможность быть широко реализованными в практике хозяйственной деятельности в короткие сроки (3-5 лет), которые обеспечат качественно новое прогрессивное развитие общества в предстоящие 50-75 лет.
Та из стран, которая первой осуществит этот комплексный прорыв – Россия, станет лидером в мировом сообществе и останется недосягаемой для других стран на века.
Масса Урана
Масса Урана составляет 14,54 масс Земли. Среди всех планет Солнечной системы Уран стоит на четвертом месте по массе.
Масса и плотность Урана:
Масса Урана составляет 8,68 · 10 25 кг или, если быть точнее, 8,6813 ⋅ 10 25 кг. Она равна 14,54 массам Земли.
Среди всех планет Солнечной системы Уран стоит на четвертом месте по массе (после Юпитера, Сатурна, Нептуна).
Масса, как физическая величина, является мерой гравитационных свойств тела (гравитации, притяжения) и мерой его инертности. Соответственно различают гравитационную массу тела и инертную массу тела. В современной физике гравитационная масса и инертная масса считаются равными.
Как следствие проявления гравитационных свойств и действия закона всемирного тяготения два тела притягиваются друг к другу тем сильнее, чем больше их массы. Или чем больше масса тела, тем с большей силой она притягивает другие тела. Гравитационная масса определяет меру такого гравитационного притяжения (силы гравитационного притяжения).
Согласно закону всемирного тяготения сила гравитационного притяжения между двумя материальными точками массы m1 и m2, разделёнными расстоянием r, пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния :
где G – гравитационная постоянная, равная примерно 6,67⋅10 −11 м³/(кг·с²).
При этом масса тела не зависит от скорости движения тела и остается неизменным при любых процессах.
Масса измеряется в килограммах и относится к одной из семи основных единиц Международной системы единиц (СИ).
Исходя из массы Урана, как физической величины рассчитываются и другие параметры планеты: плотность, ускорение свободного падения, сила тяжести, первая космическая скорость, вторая космическая скорость и пр.
Средняя плотность Урана (ρ) – 1,271 г/см³ или 1 271 кг/м³. Для сравнения: средняя плотность Земли (ρ) – 5,5153 г/см³.
Сила тяжести и ускорение свободного падения на Уране:
Ускорение свободного падения на экваторе Урана (g) равно 8,87 м/с² или 0,904 g Земли . Для сравнения: на Земле ускорение свободного падения составляет 9,81 м/с 2 и меняется от 9,832 м/с² на полюсах до 9,78 м/с² на экваторе.
Сила тяжести на Уране в 1,1 раза меньше, чем на Земле, т.е. практически равна земной. Это означает, что человек, весящий 72 кг, будет весить на Уране всего 65,09 кг, т.е. около 65 кг. Каждый шаг потребует в 1,1 раза меньше усилий, чем на Земле . Если быть точнее, то вес человека на Земле равен 72 кг · 9,81 м/с 2 = 706,32 Н, а вес на Уране равен 72 кг · 8,87 м/с 2 = 638,64 Н. В то время масса человека на Уране (72 кг) будет одинаковой, что и на Земле (72 кг).
Вес – это сила, с которой любое тело, находящееся в поле сил тяжести (как правило, создаваемое каким-либо небесным телом, например, Землёй, Солнцем и т. д.), действует на опору или подвес, препятствующие свободному падению тела. Вес тела, покоящегося в инерциальной системе отсчёта, равен силе тяжести, действующей на тело. Сила тяжести – это сила притяжения тела к небесному телу.
Вес (сила тяжести) рассчитывается по формуле F = m·g ,
F – сила тяжести, Н,
m – масса тела, кг,
g – ускорение свободного падения, м/с 2 .
Первая космическая скорость и вторая космическая скорость на Уране:
Первая космическая скорость (v1) на Уране равна 15,56 км/с. Для сравнения: первая космическая скорость на Земле равна 7,91 км/с.
Первая космическая скорость (круговая скорость) – это минимальная (для заданной высоты над поверхностью планеты) горизонтальная скорость, которую необходимо придать объекту, чтобы он совершал движение по круговой орбите вокруг планеты.
Первая космическая скорость определяется массой и радиусом небесного тела, а также высотой над его поверхностью.
Первая космическая скорость вычисляется по формулам:
М – масса планеты, кг,
R – радиус орбиты, м,
R0 – радиус планеты, м,
h – высота над поверхностью планеты, м.
Вторая космическая скорость (v2) на Уране равна 21,3 км/с. Она в 1,903 раза больше второй космической скорости на Земле. Для сравнения: вторая космическая скорость на Земле равна 11,19 км/с.
Вторая космическая скорость (параболическая скорость, скорость освобождения, скорость убегания) – это наименьшая скорость, которую необходимо придать объекту (например, космическому аппарату), масса которого пренебрежимо мала по сравнению с массой небесного тела (например, планеты), для преодоления гравитационного притяжения этого небесного тела и покидания замкнутой орбиты вокруг него.
Вторая космическая скорость определяется радиусом и массой небесного тела.
Читайте также: