Содержание
чему равна и как определить самостоятельно
Автор Fuel expert На чтение 5 мин Опубликовано
Содержание
- 1 Чем измеряется плотность бензина
- 2 Государственные стандарты, применяемые к бензину
- 2.1 Плотность бензина АИ-92
- 2.2 Плотность бензина АИ-95
- 2.3 Плотность бензина АИ-100
- 3 Для чего измерять плотность бензина
- 4 Как рассчитать плотность нефтепродуктов
Бензин – продукт, полученный путем перегонки нефти, взрывоопасная смесь углеводородов, которую используют в качестве топлива для автомобилей. Примерно 25% от всей нефти, добываемой в мире, перерабатывают в бензин. Ключевым параметром топлива выступает октановое число – стойкость к детонации. Это не показатель качества продукта, а требования, которым он должен соответствовать с целью последующей совместимости с определенным типом ДВС. Еще одна важная характеристика – плотность бензина, отображающая его эксплуатационные свойства.
Содержание
- Чем измеряется плотность бензина
- Государственные стандарты, применяемые к бензину
- Плотность бензина АИ-92
- Плотность бензина АИ-95
- Плотность бензина АИ-100
- Для чего измерять плотность бензина
- Как рассчитать плотность нефтепродуктов
Чем измеряется плотность бензина
Входящие в состав присадки определяют температуру кипения и замерзания. Из курса физики мы помним, что плотность есть не что иное, как отношение массы к объему, и исчисляется величина в килограммах на кубический метр. Обычно из-за разбега заявленных и итоговых показателей и возникают основные разногласия между производителем и оптовым потребителем. Важно понимать, что плотность топлива не отображает качество. Все измерения должны проходить в одинаковых условиях, то есть, при одной и той же температуре окружающей среды.
Средние значения:
Во время покупки топлива каждый водитель вправе поинтересоваться, согласно какому стандарту происходил замер этого параметра.
Ныне действующий ГОСТ определяет температуру в 15 градусов по Цельсию, когда прежний стандарт допускал 20 градусов. Произвести её замер можно даже в гаражных условиях. Достаточно заполнить емкость бензином, взвесить и полученный результат разделить на литры – конечная цифра и есть плотность.
Процедура выглядит примерно так:
- берем любую градуированную емкость, которую можно взвесить;
- взвешиваем её и записываем результат;
- заполняем емкость 100 мл топлива;
- вновь взвешиваем, после из второго результата вычитаем первый;
- полученную цифру делим на объем находящегося в емкости топлива.
Простой и быстрый метод – использовать специальное приспособление. Одним из таковых приборов считается ареометр – устройство, которое с целью замера реализует принцип Архимеда. К тому же ареометр позволяет определить концентрацию и количество примесей. Он состоит из стеклянного цилиндра: с одной стороны трубка с округлым дном, с другой небольшого диаметра трубка с маркировкой.
По показаниям шкалы и количеству вытеснившему количеству жидкости легко определить искомый параметр.
Государственные стандарты, применяемые к бензину
Нередко автовладельцы интересуются: в каких пределах должна находиться плотность бензинов? Как правило, в используемом автомобильной промышленностью топливе её величина составляет от 700 до 780 килограмм на метр в кубе. Характеристики, свойства топлива зависят и от состава, и от плотности нефти, из которой был произведен продукт. Например, ароматические соединения обладают меньшей плотностью, чем алифатические. Параметр будет колебаться как в большую, так и меньшую сторону в зависимости от процента входящих в состав соединений. Ввиду того, что плотность топлива величина непостоянная, специалистами были созданы таблицы, по которым легко узнать допустимый уровень плотности топлива в зависимости от условий хранения.
Сфера нефтепромышленности также регулируется государственными стандартами экологичности. В России с начала 2015 года действует ГОСТ 32513-2013, который устанавливает стандарт качества современных бензинов с октавным числом не менее 80 (АИ-80).
Однако вопрос охраны окружающей среды и экологичности транспорта с каждым годом обретает новую актуальность. Следовательно, на государственном уровне к продуктам нефтепереработки выдвигают все более жесткие требования. В 2016 году в РФ приняли ЕВРО-5 – стандарт, который регулирует процент содержания в бензине тяжелых металлов и бензола.
Плотность бензина АИ-92
Октановое число бензина АИ-92 не может быть ниже 91. Топливо используется преимущественно в силовых агрегатах легкового автомобильного транспорта. На вид должно быть прозрачным и чистым. Ему свойственна стойкость к детонации, поэтому автолюбители и сегодня приобретают «92-й» бензин для ДВС отечественных и многих импортных марок авто. Искомый параметр при замере в +15 градусов равняется 725-780 км/м3.
Плотность бензина АИ-95
Этот бензин для привезенных из-за рубежа автомобилей. Отличается высокими эксплуатационными свойствами: в ходе его производства изготовители задействуют технологические компоненты.
Октановое число не должно быть ниже 95. Значение замеряют при +15 по Цельсию. Стандартная плотность равна 750+/-5 кг/м3.
Плотность бензина АИ-100
Одно из последних нововведений – автомобильное топливо с октановым числом 100. Встречается на многих автозаправочных станциях, в частности на АЗС Лукойл. Это продукт с дополнительными Экто присадками. Ему характерны высокие эксплуатационные свойства и не менее высокая цена. Нормативный показатель плотности установлен в пределах от 725 до 750 кг/м3 при стандартных +15 градусах.
Для чего измерять плотность бензина
За счет определения числа массы топлива в единице объема легко определить марку топлива и объемный вес. Последнее значение расчетное, зависит от комбинации показателей веса и объема. Кроме того, сложно предположить, что одна из заправочных станций примет топливо без замера при сдаче-приемке бензина.
Как рассчитать плотность нефтепродуктов
Когда нет специального приспособления, тогда следует производить расчеты исходя из информации в паспорте продукта и показателей в таблице средних температурных поправок.
Чтобы получить необходимые данные, достаточно выполнить следующие элементарные вычисления:
- В документации находим его показатель плотности при +20 по Цельсию.
- Производим замеры температуры продукта.
- Высчитываем разницу между полученным результатом и +20 по Цельсию.
- Округляем полученное значение до целого числа.
- В таблице находим поправку на отклонения в соответствии с паспортным значением при +20 по Цельсию.
- Высчитываем произведение поправки на разницу температур.
- Итог слаживаем с паспортным значением плотности при +20 или отнимаем, если температура выше.
Ничего сложного нет. Все математические операции – школьная программа, прибегать к лабораторным исследованиям не нужно.
Ареометр, или чем измеряют плотность нефтепродуктов?
Плотность – одна из важнейших характеристик нефти и её производных.
Она существенно отличается в зависимости от состава нефтепродуктов, а также температуры.
К примеру, наиболее «тяжелыми» являются смолы (их плотность превышает 1 г./см3), гудрон (0.99-1.0 г./см3) и мазут (0.95 г./см3). Очищенная от тяжелых примесей нефть имеет плотность 0.80-0.95 г./см3, а используемые в качестве топлива дизель, бензин и керосин еще более «лёгкие». Так, плотность бензина должна находиться в границах 0.71-0.75 г./см3. Превышение данных значений будет говорить о наличии примесей.
Именно поэтому важно систематически отслеживать этот показатель качества нефтепродуктов. Для измерения плотности нефтепродуктов используют ареометр.
Ареометр представляет собой прибор, состоящий из двух спаянных между собой стеклянных трубок разного диаметра с градуированной шкалой внутри. Плотность нефтепродуктов измеряют в абсолютных (г/см3) или относительных (процентах) значениях. Соответственно, шкала ареометра также имеет два вида значений.
Нижняя часть прибора заполнена мелкой металлической дробью, которая используется в качестве балласта.
Принцип работы прибора основан на законе Архимеда – так как плотности нефтепродуктов различны, при погружении в них ареометра, он окажется на различной глубине. Положение жидкости на шкале измерительного прибора и будет отражать значение её плотности.
Плотность нефтепродуктов также измеряется с помощью денсиметров. Принцип работы данного прибора аналогичный. Однако, ареометр, в отличие от денсиметра, позволяет измерить и температуру жидкости. Измерение температуры также имеет важное значение, так как она напрямую влияет на плотность нефтепродуктов – с понижением температуры плотность увеличивается, и наоборот. Таким образом, ареометр позволяет сделать комплексный вывод о соответствии плотности топлива или иных производных нефти нормативным показателям и является незаменимым прибором для автозаправочных станций, лабораторий промышленных предприятий и других.
Компания «АЗС-Сервис-Казань» специализируется на комплексном обслуживании и реализации товаров для автозаправочных станций.
В каталоге компании представлен широкий ассортимент продукции для заправочных станций. В разделе Метрологическое оборудование вы найдете надежные ареометры, а также пластиковые и стеклянные цилиндры к ним.
Основные направления деятельности «АЗС-Сервис-Казань»:
— реализация запасных частей и оборудования для АЗС;
— доставка, установка и наладка оборудования;
— срочный и плановый ремонт, сервисное, гарантийное и пост гарантийное обслуживание.
Специалисты компании имеют широкий опыт работы в сфере и готовы оказать консультацию и помощь в решении вопросов любой сложности.
Заказать ареометр или другое оборудование для АЗС, получить бесплатную консультацию и задать все интересующие Вас вопросы можно по бесплатному номеру телефона горячей линии: +7 (843) 295-32-50 или с помощью формы обратной связи на нашем сайте.
Плотность газа
8 TH Профессор науки Shai
Плотность газового эксперимента
Раздел 3.
11 Page 54
Введение
.
менее плотный, чем твердые тела и
жидкости. В первые дни
химии, некоторые химики сделали ошибку, предполагая, что газ не имеет
масса и
следовательно, плотность 0. На самом деле газ имеет
плотности, но примерно в 1/1000 раз плотнее твердых тел или жидкостей.
Вы собираетесь измерить плотность газа
то есть
высвобождается Alka Seltzer по мере растворения.
Аппарат очень похож на тот, который мы использовали в начале
год
когда мы собирали газ, сжигая пищевую соду.
На этот раз, однако, мы собираемся фактически измерить объем
из
газ мы собираем. Смотрите вашу книгу для
фото аппарата. Мы обсуждали
как настроить в предварительной лаборатории вчера.
Процедура
Вот
этапы подготовки аппарата и
делаю лабораторию.
1.
Наполнять
бен 2-3 дюйма воды.
2.
Наполнять
бутылка доверху с водой.
3.
инвертировать
бутылка в мусорное ведро. Сделайте это быстро. Убедитесь, что в бутылке нет воздуха.
4.
Вставлять
трубка в бутылку. Убедитесь, что он идет к
вершина.
5.
Наполнять
пробирка менее чем наполовину заполнена
воды.
6.
масса
пробирка, Alka Seltzer и вода.
Используйте что-нибудь, чтобы убедиться, что пробирка не прольется. Записывать
масса на листе.
7.
Помещать
пробирку с водой в зажим. Убедись
эта пробка на конце трубки
достигает пробирки, не вытягивая пробирку из флакона.
8.
Помещать
Алка Зельцер в пробирку и
сразу поставить пробку сверху.
9.
Ждать
10 минут.
10.
Тянуть
снаружи
трубка от бутылки. Пробку пока не снимайте.
11.
Снимите пробку с пробирки.
12.
масса
пробирку и воду. Запишите свою массу
на рабочем листе.
13.
Рассчитать
масса газа на
вычитая массу после того, как бросили Алка Зельцер в пробирку из
масса
до.
14.
Внимательно,
вынуть бутылку без
не допуская попадания воздуха или выхода воды.
Это помогает накрыть дно бумажным полотенцем, как вы
удаление его.
15.
Мера
сколько воды осталось в бутылке
во время эксперимента. Вы можете измерить
это путем выливания отмеренных количеств из стакана или мерного цилиндра
до тебя
снова наполните бутылку до краев, как это было до того, как вода
вытеснен
газ.
16.
Этот
объем вытесненной воды равен
газа, который был добыт. Запишите это
объем на вашем рабочем листе.
17.
Рассчитать
плотность газа.
18.
Записывать
ваш результат на гистограмме на
доска.
19.
Делать
запишите задачи на свой рабочий лист.
Вот
краткое изложение наиболее распространенных вещей, сделанных
неправильно в этой лаборатории. Процедуры в
эта лаборатория хрупкая и подвержена ошибкам.
Будь осторожен.
а.
Трубка
необходимо вставить до упора
Топ. Газ может растворяться в воде, если
конец трубки сидит в воде. Мы
не смог бы измерить газ, который растворяется.
Объем, который мы измеряем, был бы слишком мал, и, следовательно, плотность
слишком большой.
б.
Ты
необходимо поставить пробку на пробирку
сразу после того, как зашел в Алка-Зельцер.
в.
трубка должна быть удалена из бутылки
до извлечения пробки из пробирки.
Это предотвращает попадание воздуха из помещения в трубу.
в бутылку.
д.
Алка Зельцер должна быть разрешена
растворяются в течение 10 полных минут. Это
на самом деле требуется почти час, чтобы весь газ вышел из таблетки,
но 95%
или больше выйдет в первые 10 минут.
эл.
бутылка должна быть полностью заполнена
вода, так что мы не начинаем с газа в бутылке.
ф.
Делать
не позволяйте воде вытекать из бутылки
когда уберешь! В противном случае вы будете
невозможно точно определить, сколько воды было вытеснено
газ,
и объем газа, который вы измеряете, будет далеко.
Обсуждение
Как
обычная, плотность
рассчитывается путем массирования газа и деления на его объем.
Кому
масса газа,
вы должны массировать пробирку, Alka Seltzer и воду до и после
в
эксперимент. Разница в массе
масса газа.
Кому
найти объем
газа, вы измеряете, сколько воды было вытеснено газом во время
в
эксперимент. Это делается путем удаления
бутылку осторожно после эксперимента и измерения, сколько воды
занимает
наполнить бутылку до краев. Вы можете
измерьте это, используя химический стакан с приличной маркировкой, и получите объем
к
в пределах 5% погрешности.
Масса
пробирки,
Вода и Алка Зельтер после
Б.
_________
Масса газа
(А Б)
C. _________
Объем газа
Д.
_________
Плотность газа (C
/ Д)
Д. __________
Запишите свой
ответ на гистограмме
доска.
Делать задачи
17-21 в вашей книге на стр. 57.
Как измерить плотность бензина
Измерение плотности бензина может помочь вам лучше понять использование бензина для различных целей в различных типах двигателей.
Плотность бензина
Плотность жидкости – это отношение ее массы к объему. Разделите массу на его объем, чтобы вычислить его. Например, если у вас есть 1 грамм бензина размером 1,33 см 93
Плотность дизельного топлива в США зависит от его класса 1D, 2D или 4D. Топливо 1D лучше подходит для холодной погоды, потому что оно имеет меньшее сопротивление течению. Топливо 2D лучше подходит для более высоких температур наружного воздуха. 4D лучше для тихоходных двигателей. Их плотности соответственно составляют 875 кг/м 3 , 849 кг/м 3 и 959 кг/м 3 . Европейская плотность дизельного топлива в кг/м 3 . варьируется от 820 до 845.
Удельный вес бензина
Плотность бензина также можно определить с помощью удельного веса бензина. Удельный вес — это плотность объекта по сравнению с максимальной плотностью воды.
Максимальная плотность воды составляет 1 г/мл при температуре около 4°C. Это означает, что если вы знаете плотность в г/мл, это значение должно быть удельным весом бензина.
Третий способ расчета плотности газа использует закон идеального газа:
PV=nRT
где P давление, В — объем, n — количество молей, R — постоянная идеального газа, T — температура газа. Преобразование этого уравнения дает вам нВ = P/RT , в котором левая часть представляет собой отношение между n и V .
Используя это уравнение, вы можете рассчитать соотношение между количеством молей газа, которое имеется в количестве газа, и его объемом. Затем количество молей можно преобразовать в массу, используя атомный или молекулярный вес частиц газа. Поскольку этот метод предназначен для газов, бензин в жидкой форме будет сильно отличаться от результатов этого уравнения.
Экспериментальная плотность бензина
Взвесьте мерный цилиндр, используя метрические весы.
Запишите это количество в граммах. Залейте в цилиндр 100 мл бензина и взвесьте его в граммах на весах. Вычесть массу баллона из массы баллона, если в нем бензин. Это масса бензина. Разделите эту цифру на объем, 100 мл, чтобы получить плотность.
Зная уравнения для плотности, удельного веса и закон идеального газа, вы можете определить, как изменяется плотность в зависимости от других переменных, таких как температура, давление и объем. Выполнение серии измерений этих величин позволяет вам определить, как изменяется плотность в результате их действия или как изменяется плотность в результате действия одной или двух из этих трех величин, в то время как другая величина или величины остаются постоянными. Это часто удобно для практических приложений, в которых вы не знаете всю информацию о каждом отдельном количестве газа.
Газы на практике
Имейте в виду, что такие уравнения, как закон идеального газа, могут работать в теории, но на практике они не учитывают свойства газов на практике.
Закон идеального газа не принимает во внимание молекулярный размер и межмолекулярное притяжение частиц газа.
Поскольку закон идеального газа не учитывает размеры частиц газа, он менее точен при более низких плотностях газа. При более низких плотностях объем и давление больше, так что расстояния между частицами газа становятся намного больше, чем размер частиц. Это делает размер частиц меньшим отклонением от теоретических расчетов.
Межмолекулярные силы между частицами газа описывают силы, вызванные различиями в заряде и структуре сил. Эти силы включают дисперсионные силы, силы между диполями или зарядами атомов среди частиц газа. Это вызвано зарядами электронов атомов в зависимости от того, как частицы взаимодействуют с окружающей средой среди незаряженных частиц, таких как благородные газы.
Диполь-дипольные силы, с другой стороны, представляют собой постоянные заряды на атомах и молекулах, которые используются среди полярных молекул, таких как формальдегид. Наконец, водородные связи описывают очень специфический случай диполь-дипольных сил, в которых молекулы имеют водородные связи с кислородом, азотом или фтором, которые из-за разницы в полярности между атомами являются самыми сильными из этих сил и обуславливают качества.
воды.
Плотность бензина с помощью ареометра
Используйте ареометр как метод экспериментального измерения плотности. Ареометр — это прибор, использующий принцип Архимеда для измерения удельного веса. Этот принцип гласит, что объект, плавающий в жидкости, вытеснит количество воды, равное весу объекта. Измеренная шкала сбоку ареометра покажет удельный вес жидкости.
Наполните прозрачную емкость бензином и осторожно поместите ареометр на поверхность бензина. Вращайте ареометр, чтобы вытеснить все пузырьки воздуха и позволить стабилизироваться положению ареометра на поверхности бензина. Очень важно удалить пузырьки воздуха, потому что они увеличивают плавучесть ареометра.
Расположите ареометр так, чтобы поверхность бензина находилась на уровне глаз. Запишите значение, связанное с маркировкой на уровне поверхности бензина. Вам нужно будет записать температуру бензина, так как удельный вес жидкости зависит от температуры.
Проанализируйте показания удельного веса.
Бензин имеет удельный вес от 0,71 до 0,77, в зависимости от его точного состава. Ароматические соединения имеют меньшую плотность, чем алифатические соединения, поэтому удельный вес бензина может указывать на относительную долю этих соединений в бензине.
Химические свойства бензина
В чем разница между дизельным топливом и бензином? Бензины, как правило, состоят из углеводородов, представляющих собой цепочки углеродов, соединенных вместе с ионами водорода, длина которых варьируется от четырех до 12 атомов углерода на молекулу.
Топливо, используемое в бензиновых двигателях, также содержит определенное количество алканов (насыщенные углеводороды, то есть они имеют максимальное количество атомов водорода), циклоалканы (молекулы углеводородов, образующие кольцевые образования) и алкены (ненасыщенные углеводороды, имеющие двойные связи) .
В дизельном топливе используются углеводородные цепи с большим числом атомов углерода, в среднем 12 атомов углерода на молекулу.
Эти более крупные молекулы увеличивают температуру испарения и требуют больше энергии для сжатия перед воспламенением.
Дизельное топливо, изготовленное из нефти, также содержит циклоалканы, а также варианты бензольных колец с алкильными группами. Бензольные кольца представляют собой шестиугольные структуры из шести атомов углерода в каждом, а алкильные группы представляют собой вытянутые углеродно-водородные цепи, которые ответвляются от молекул, таких как бензольные кольца.
Физика четырехтактного двигателя
Дизельное топливо использует воспламенение топлива для перемещения камеры цилиндрической формы, которая выполняет сжатие, вырабатывающее энергию в автомобилях. Цилиндр сжимается и расширяется в соответствии с этапами процесса четырехтактного двигателя. Как дизельные, так и бензиновые двигатели работают по принципу четырехтактного двигателя, включающего впуск, сжатие, сгорание и выпуск.
- На этапе впуска поршень перемещается из верхней части камеры сжатия в нижнюю таким образом, что он втягивает смесь воздуха и топлива в цилиндр, используя разницу давлений, возникающую в результате этого процесса.
Клапан остается открытым на этом этапе, так что смесь свободно проходит через него. - Далее, на этапе сжатия, поршень вдавливает смесь в себя, увеличивая давление и вырабатывая потенциальную энергию. Клапаны закрыты так, что смесь остается внутри камеры. Это приводит к нагреву содержимого цилиндра. Дизельные двигатели используют большее сжатие содержимого цилиндра, чем бензиновые двигатели.
- Этап сгорания включает вращение коленчатого вала за счет механической энергии двигателя. При такой высокой температуре эта химическая реакция протекает самопроизвольно и не требует внешней энергии. Свеча зажигания или тепло на этапе сжатия воспламеняют смесь.
- Наконец, на стадии выпуска поршень перемещается обратно вверх с открытым выпускным клапаном, так что процесс может повторяться. Выпускной клапан позволяет двигателю удалять сгоревшее топливо, которое он израсходовал.
Клапан остается открытым на этом этапе, так что смесь свободно проходит через него. Дизельные и бензиновые двигатели
Бензиновые и дизельные двигатели используют внутреннее сгорание для выработки химической энергии, которая преобразуется в механическую энергию.
Химическая энергия сгорания в бензиновых двигателях или сжатия воздуха в дизельных двигателях преобразуется в механическую энергию, приводящую в движение поршень двигателя. Это движение поршня через различные ходы создает силы, которые приводят в действие сам двигатель.
Бензиновые двигатели или бензиновые двигатели используют процесс искрового зажигания для воспламенения смеси воздуха и топлива и создания химической потенциальной энергии, которая преобразуется в механическую энергию на этапах технологического процесса двигателя.
Инженеры и исследователи ищут экономичные методы выполнения этих шагов и реакций, чтобы сохранить как можно больше энергии, оставаясь при этом эффективными для целей бензиновых двигателей. Дизельные двигатели или двигатели с воспламенением от сжатия («двигатели с воспламенением от сжатия»), напротив, используют внутреннее сгорание, в котором в камере сгорания происходит воспламенение топлива, вызванное высокими температурами при сжатии топлива.
Это повышение температуры сопровождается уменьшением объема и повышением давления в соответствии с законами, демонстрирующими изменение количества газа, такими как закон идеального газа: PV = nRT . Для этого закона P — давление, V — объем, n — количество молей газа, R — постоянная закона идеального газа и T это температура.
Хотя эти уравнения могут быть верны в теории, на практике инженерам приходится учитывать ограничения реального мира, такие как материал, используемый для создания двигателя внутреннего сгорания, и то, что топливо намного более жидкое, чем чистый газ.
Эти расчеты должны учитывать, как в бензиновых двигателях двигатель сжимает топливно-воздушную смесь с помощью поршней, а свечи зажигания воспламеняют смесь. Дизельные двигатели, напротив, сначала сжимают воздух, прежде чем впрыскивать и воспламенять топливо.
Бензин и дизельное топливо
Бензиновые автомобили более популярны в Соединенных Штатах, в то время как дизельные автомобили составляют почти половину всех продаж автомобилей в европейских странах.
Различия между ними показывают, как химические свойства бензина придают ему качества, необходимые для транспортных и технических целей.
Дизельные автомобили более эффективны при пробеге по шоссе, поскольку дизельное топливо обладает большей энергией, чем бензиновое топливо. Автомобильные двигатели на дизельном топливе также имеют больший крутящий момент или силу вращения в своих двигателях, что означает, что эти двигатели могут разгоняться более эффективно. При движении по другим районам, таким как города, преимущество дизеля менее существенно.
Дизельное топливо также обычно труднее воспламенить из-за его более низкой летучести, т. е. способности вещества испаряться. Однако при испарении его легче воспламенить, поскольку он имеет более низкую температуру самовоспламенения. Бензин, с другой стороны, требует свечи зажигания для воспламенения.
В США почти нет разницы в стоимости бензина и дизельного топлива. Поскольку дизельное топливо имеет больший пробег, его стоимость по отношению к пробегу лучше.