Поправка плотности электролита от температуры: какая должна быть, как проверить, как поднять?

Содержание

3.30. Обслуживание аккумуляторной батареи

3.30. Обслуживание аккумуляторной батареи

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Вам потребуются
  • термометр
  • ареометр
  • стеклянная трубка
  • резиновая груша
  • зарядно-пусковое устройство

Периодичность

Через каждые 15 000 км пробега проверяйте уровень и плотность электролита.

Регулярно очищайте аккумуляторную батарею от пыли и грязи. Если на корпусе появились трещины или вспучивание верхней крышки, замените аккумуляторную батарею.

Электролит должен быть прозрачным. Бурый оттенок свидетельствует об осыпании активной массы пластин - надо менять батарею.


Предупреждения

При эксплуатации уровень электролита постепенно снижается из-за испарения воды, входящей в его состав. Для восстановления уровня доливайте в батарею только дистиллированную воду.

При проверке плотности будьте осторожны: в состав электролита входит серная кислота! Капли электролита, попавшие на детали автомобиля или на открытые участки тела, немедленно промойте большим количеством воды.

Во время зарядки аккумуляторной батареи не курите и не пользуйтесь открытым огнем.

Перед зарядкой снимите аккумуляторную батарею с автомобиля, иначе "закипевший" электролит может выплеснуться на кузов и детали автомобиля.


Таблица 1. Корректировка плотности электролита в зависимости
от температуры

Температура электролита, &degС

Поправка, г/см3

От -40 до -26

-0,04

От -25 до -11

-0,03

От -10 до +4

-0,02

От +5 до +19

-0,01

От +20 до +30

-0,00

От +31 до +45

+0,01

Таблица 2. Плотность электролита при 25 &degС, г/см3

Климатический район (средне месячная температура воздуха в январе, &degС)

Время года

Полностью заряженная батарея

Батарея заряжена

на 25%

на 50%

Очень холодный
(от -50 до -30 &degС)

Зима
Лето

1,30
1,28

1,26
1,24

1,22
1,20

Холодный
(от -30 до -15 &degС)

Круглый год

1,28

1,24

1,20

Умеренный
(от -15 до -8 &degС)

Круглый год

1,28

1,24

1,20

Теплый влажный
(от 0 до +4 &degС)

Круглый год

1,23

1,19

1,15

Жаркий сухой
(от -15 до +4 &degС)

Круглый год

1,23

1,19

1,15

Таблица 3. Примерные нормы корректировки плотности электролита

Требуемая плотность электролита в аккумуляторе, г/см3

1,24

1,26

1,28

1,30

Реальная плотность электролита, г/см3

Объем удаляемого из аккумулятора электролита, см3

1,15

254

290

342

396

1,16

220

275

330

385

1,17

201

259

316

374

1,18

181

241

301

362

1,19

158

222

285

348

1,20

133

200

266

333

1,21

105

176

246

316

1,22

74

149

223

242

1,23

40

119

198

277

1,24

0

84

169

253

1,25

24

45

136

226

1,26

47

0

97

194

1,27

68

23

53

158

1,28

87

44

0

115

1,29

105

63

21

63

1,30

112

82

41

0

1,31

138

90

59

20


  После удаления электролита необходимо долить такое же количество электролита плотностью 1,40 г/см3.
  После удаления электролита необходимо долить такое же количество дистиллированной воды.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ
1. Если у батареи полупрозрачный корпус, уровень электролита определяют визуально: он должен находиться между метками "MIN" и "MAX" на боковой поверхности батареи. 2. Если у батареи корпус непрозрачный, отверните шесть пробок на крышке. 3. Проверьте уровень электролита в первой банке аккумуляторной батареи, вставив стеклянную трубку (она продается в комплекте с ареометром) в отверстие до упора в предохранительную сетку и зажав трубку пальцем...

4. ...выньте трубку. Уровень электролита должен составлять 10-15 мм.

5. Вставьте трубку в отверстие и слейте электролит. Таким же образом проверьте уровень в остальных банках аккумуляторной батареи. Если в какой-либо из банок уровень меньше, долейте в них дистиллированную воду до рекомендуемого уровня (отметка "MIN" или 10-15 мм по уровню в трубке).

6. После заливки измерять плотность электролита можно только через два часа: вода должна перемешаться с электролитом. Для проверки плотности вставьте ареометр в отверстие до упора в предохранительную сетку и засосите электролит с помощью груши, чтобы поплавок ареометра всплыл.

7. Деление на поплавке, находящееся на уровне электролита, показывает его плотность, которая должна составлять 1,28 г/см3 для умеренного климата (при температуре электролита 25&degС). Плотность зависит от температуры электролита, поэтому вносите в результат измерений поправку (см. табл. 1). По этому показателю можно судить о степени разряда батареи (см. табл. 3). Если плотность ниже указанной или отличается в банках более чем на 0,02 г/см3, надо подзарядить аккумулятор.

8. Слейте электролит из ареометра в банку аккумуляторной батареи.

9. Для зарядки аккумуляторной батареи пользуйтесь зарядным или зарядно-пусковым устройством в соответствии с инструкцией.

12. Во время зарядки регулярно проверяйте температуру и плотность электролита. Если температура электролита превысит 40&degС, уменьшите зарядный ток наполовину либо прервите зарядку и дайте электролиту остыть до 27&degС.
10. Выверните все пробки банок и подсоедините провода зарядного устройства к клеммам батареи, соблюдая полярность, затем включите зарядное устройство. 11. Установите зарядный ток, равный 0,1 емкости батареи (для батареи емкостью 5 А-ч - 5,5 А; для батареи емкостью 65 А-ч - 6,5 А и т.д.). Во время зарядки периодически корректируйте величину зарядного тока.
13. Если в течение двух часов плотность не меняется и началось бурное "кипение" электролита, значит батарея полностью заряжена. Сначала выключите зарядное устройство, затем отсоедините провода от клемм батареи.  
14. Замерьте плотность электролита во всех банках. Если она больше нормы, отсосите резиновой грушей часть электролита из банки и долейте такой же объем дистиллированной воды. Если плотность электролита меньше нормы, откачайте ареометром часть электролита и долейте столько же электролита плотностью 1,40 г/см3 (см. табл. 3). После этого вновь подключите зарядное устройство и заряжайте батарею в течение 30 мин. Снова измерьте плотность электролита и при необходимости доведите ее до нормы, как указано выше.

Что такое корректировка плотности электролита и когда такие действия необходимы.

Существует мнение, что когда плотность электролита в аккумуляторе падает, необходимо долить электролит с плотностью 1.27г/см³. Также некоторые считают, что при заряде аккумулятора электролит выкипает.

Это не так!!! 

 В действительности же, электролит (раствор серной кислоты с водой)  всегда остается в аккумуляторе.  Сера – тяжелое, нелетучее вещество, во время разряда она остается в аккумуляторе, формируя кристаллическую оболочку на пластинах – это называется «полезной сульфатацией». Соответственно оставшийся электролит, в разряженном аккумуляторе имеет маленькую плотность. Во время заряда, сера, сформированная на пластинах, под действием электролиза, перемешивается с водой (электролитом с маленькой плотностью), при этом происходит процесс газовыделения кислорода и водорода, а «не кипения.    Содержание серы в этих испарениях очень мало, они быстро остывают и оседают на корпус. Накопившись на корпусе батареи, небольшие серные выделения создают жирный след. То есть это обычное испарение воды, с минимальным содержанием серы которое происходит из-за работы, выполняемой аккумулятором и его нагрева. Чем меньше аккумулятор остывает, после выполненной работы, заряда или разряда, тем больше испаряется воды. В итоге получается, раз сера никуда не исчезает, а испаряется только вода, то для процесса восстановления нормальной плотности (1.27-1.28) нужно долить воды, если это необходимо, и просто зарядить аккумулятор.

  Но почему аккумулятор разрядился, и что делать если он не набирает плотность даже после длительного заряда?

  Необходимо продиагностировать аккумуляторную батарею, и точно выяснить причину её  просадки, чтобы избежать проблем в будущем. Не выключенные на ночь габариты, современная акустика, спутниковые сигнализации, отопительные системы и всевозможные электрические приборы автомобиля потребляют очень много энергии и генератору попросту, может не хватить мощности для заряда аккумулятора.

  Во время движения автомобиля, на скоростях 80 км/ч и более, аккумулятор заряжается в штатном режиме, а вот в движении по пробкам, его мощности хватает только на поддержание электроприборов.

  Если аккумулятор часто недозаряжать и на его пластинах образуется сера, которая не успевает раствориться, то внутри батареи создается более крепкая кристаллическая решетка – это называется «губительной сульфатацией». Образовавшийся сульфат свинца с крупными кристаллами не позволяет этой части пластин исправно работать.

  Обычно, если Ваш аккумулятор отказывается правильно работать, его надо просто зарядить. Для лучшего результата и более точной диагностики аккумулятора, его следует зарядить и разрядить несколько раз. Перед зарядом необходимо все тщательно проверить.

  Для заряда такого «в хлам» разряженного аккумулятора, необходимы квалифицированные действия. Можно попробовать увеличить цикл заряда аккумуляторной батареи штатными методами, например, подольше поездить на автомобиле. Можно попробовать зарядить батарею очень маленькой силой тока, если это позволяет зарядное устройство, и несколько раз подряд разрядить батарею, предварительно дав ей остыть между зарядами. В течении всех тренировочных циклов, нужно обязательно проверять уровень электролита в аккумуляторе.

  Полный цикл заряда свинцово-кислотной батареи с жидким электролитом производится напряжением 2.65 на элемент, то есть для 12В аккумулятора необходимо 15,9 – 16 вольт, при этом в будет происходить выделение газов – «кипение».

  Зарядные устройства автоматического типа, предназначенные для заряда и подзаряда стартерных аккумуляторов, обычно настроены на конечный заряд, с напряжением 14,4В (2,4В на элемент). Генераторы в автомобиле настроены таким же образом (от 13,8 до 14,2В), для избегания обильного газовыделения и сохранения кузова автомобиля. Это позволяет зарядить аккумулятор только на 70-80%.

  Поэтому рекомендуется подзаряжать аккумуляторы 1-2 раза в год, на отдельном оборудовании. При проведении своевременного обслуживания, срок службы аккумуляторной батареи увеличивается, а также, всегда есть возможность продиагностировать батарею и устранить поломку до возникновения неожиданных трудностей. Для стартерных аккумуляторных батарей, производители рекомендуют проводить обслуживание в авторизированных сервисах или во время технического обслуживания автомобиля не реже чем раз в полгода.

  Если добавить электролит в аккумулятор, который просто долго стоял или просто недозаряжался, плотность естественно поднимется, но на небольшой период времени. Через некоторое время, лишняя сера, закрепится на пластинах, но уже новым и более крепким слоем кристаллической решетки сульфата свинца. Концентрация сульфата свинца на пластинах приведет в ускоренное действие процесс коррозии пластин. Активный, то есть рабочий слой пластины приходит в негодность и начинает отслаиваться, осыпаясь на дно в виде шлама (отходы сульфата свинца).  Аккумулятор после таких неквалифицированных действий придет в еще большую негодность, чем было до добавления электролита. Плотность электролита в свинцово-кислотного аккумулятора при температуре электролита +25ºС, должна быть 1,28+-0,01г/см3. При этом напряжение батареи должно быть не более 12,8-12,9В

   ВНИМАНИЕ!! В таких ситуациях, консультация специалиста просто необходима!!

  Единственный случай, когда необходимо долить именно электролит, с плотностью 1.27-1.28, если Вы точно уверены, что аккумулятор В ЗАРЯЖЕННОМ виде, упал или перевернулся. Если не уверены, залейте лучше дистиллированную воду.

   Корректировку плотности следует проводить в полностью заряженном аккумуляторе. После корректировки, необходимо провести выравнивающий заряд, для полного перемешивания электролита. Плотность электролита необходимо проверять каждые 30 минут. Зачастую для полной корректировки плотности, необходимо 3-5 циклов заряда, особенно в случаях с сульфатными аккумуляторами (в запущенном состоянии). Между циклами аккумулятора нужно дать остыть, для уменьшения потребления воды и полного восстановления аккумулятора.

​  Уровень электролита во время заряда, должен быть выше пластин, хотя бы на 5-7мм.

Если аккумулятор был перевернут и электролит вылился не из всех банок, перед корректировкой плотности, откачайте весь электролит из всех элементов аккумуляторной батареи до пластин, чтобы избежать разности плотности в банках.

  Аккумулятор переворачивать нельзя, поэтому используйте спринцовку или шприц.

Если после выше приведенных действий, плотность электролита превышает допустимую норму (1.27-1.28 г/см³ при температуре 25ºС) и составляет 1.30 г/см³ или более, необходимо еще откачать некоторое количество электролита и залить дистиллированную воду.

 Плохая плотность в аккумуляторе может быть и по причине короткого замыкания в элементе, тогда плотность электролита будет отсутствовать именно в этой банке.

При низкой плотности, аккумулятор может замерзнуть. Ни в коем случае не заряжайте аккумулятор до его полного оттаивания!

Зависимость изменения плотности электролита от его температуры — Студопедия

Таблица 1

Температура электролита,0С!! Поправка к показанию денсиметра,г/см3
+60 +45 +30 +15 -15 -30 -40 +0,03 +0,02 +0,01 0,09 -0,01 -0,02 -0,03 -0,04

Допускается установка на автомобиль сухозаряженной бата­реи после 20-минутной пропитки ее электролитом, если батарея находилась на хранении не больше 1 года, а температура залива­емого электролита не превышает 15 °С. Однако при первом пере­рыве в работе автомобиля рекомендуется батарею полностью зарядить и довести плотность электролита до нормы.

Хранение и заряд.

Новые, не залитые электролитом, аккуму­ляторные батареи рекомендуется хранить в неотапливаемых поме­щениях при температуре до —50 °С. Батареи устанавливают крышками вверх. При этом должны быть плотно ввинчены пробки с приливами, установлены герметизирующие детали (уплотнительные диски), наклеены герметизирующие пленки. Перед нача­лом эксплуатации проверяют состояние мастики на батареях обычной конструкции. Трещины удаляют, оплавляя мастику слабым пламенем газовой горелки или электрическим паяль­ником.

Батареи, снятые с автомобилей после непродолжительной эксплуатации, перед постановкой на хранение полностью заря­жают. Плотность электролита доводят до нормы, соответствующей данному климатическому району. В период бездействия при поло­жительной температуре воздуха батарею нужно ежемесячно под­заряжать. При отрицательной температуре воздуха можно огра­ничиться ежемесячной проверкой плотности электролита, и под­заряжать батарею только в тех случаях, когда плотность электро­лита снижается более чем на 0,04 г/см3. В таком состоянии батареи могут храниться не более 1,5 лет при отрицательной температуре воздуха и не более 9 месяцев (в пределах гарантийного срока эксплуатации) при положительной температуре.


Батареи, снятые с автомобилей после длительной эксплуата­ции, следует полностью зарядить и, доведя плотность электролита до нормы, подвергнуть тренировочному разряду током 10-часо­вого режима при температуре электролита 18—27 °С. Батареи не рекомендуется ставить на длительное хранение, если длитель­ность разряда оказывается меньше 7,5; 6,5 и 5,5 ч при плотности электролита соответственно 1,28; 1,26 и 1,24 г/см3 при его тем­пературе 25 °С. Тренировочный разряд заканчивается при сни­жении напряжения до 1,7 В на одном из аккумуляторов батареи. Батареи со скрытыми межэлементными перемычками разряжают до напряжения на выводах 5,1. В для батарей, напряжением 6 В, и до 10,2 В для батарей, напряжением 12 В.


При транспортировании не залитых электролитом аккумуля­торных батарей необходимо обеспечить защиту их от механических повреждений, атмосферных осадков и попадания прямых солнеч­ных лучей.

Уход.

Уход за аккумуляторной батареей на автомобиле сво­дится к поддержанию в чистоте ее поверхности, периодической проверке состояния и зарядных режимов. Наличие на поверх­ности батареи электропроводного слоя пыли, смоченной водой или раствором серной кислоты, приводит к постепенному разряду батареи и коррозии металлических деталей крепления. Электро­лит с поверхности батареи удаляют чистой ветошью, смоченной в 1 %-ном растворе кальцинированной соды или в растворе нашатырного спирта. Не реже 2 раз в месяц следует проверять надежность крепления батареи, плотность контакта наконечников проводов с полюсными выводами и чистоту вентиляционных

отверстий пробок.

Выводы батареи и наконечники проводов ре­комендуется смазывать техническим вазелином.

Вследствие газовыделения и испарения воды постепенно по­нижается уровень электролита. Для его восстановления доба­вляют дистиллированную воду. Электролит той же плотности доливают в том случае, если точно установлено выплескивание электролита из аккумулятора. Причиной выплескивания элек­тролита на поверхность крышки и быстрого уменьшения его уровня может быть систематический перезаряд батареи.

Уровень электролита определяют стеклянной трубкой диа­метром 6—8 мм и длиной 100—120 мм. Трубку опускают в залив­ное отверстие до упора в предохранительный щиток. Верхний конец трубки закрывают пальцем и вытаскивают ее из аккумуля­тора. Высота столбика электролита в трубке соответствует уровню электролита в аккумуляторе над предохранительным щитком. Нормальным считается уровень в пределах 10—15 мм. В акку­муляторных батареях с прозрачными пластмассовыми монобло­ками уровень электролита в каждом аккумуляторе контролируют через стенки моноблока.

Заряженные и исправные аккумуляторные батареи теряют емкость при длительном бездействии. Потеря емкости при разо­мкнутой внешней цепи обусловлена саморазрядом вследствие недостаточной чистоты активной массы и неравномерной плотности электролита по высоте. Саморазряд связан также с переходом сурьмы в раствор серной кислоты в результате коррозии решеток положительных электродов. Сурьма ускоряет коррозию и способ­ствует выделению водорода. Саморазряд существенно умень­шается при использовании малосурьмянистых и свинцово-каль-цневых сплавов.

Саморазряд заряженной батареи, кроме необслуживаемой, после бездействия в течение 14 суток при температуре окружа­ющего воздуха (20 ± 5) °С не должен превышать 10 % номиналь­ной емкости, а после бездействия в течение 28 суток 20 %. Само­разряд необслуживаемой батареи (например, 6СТ-55АЗ) после ее бездействия в течение 90 суток не должен превышать 10 % номи­нальной емкости, а после бездействия в течение года 40 %.

Один раз в три месяца и при снижении надежности пуска двигателя следует проверять степень разреженности батареи по плотности электролита. Плотность электролита измеряют денсиметром 3, помещенным в стек­лянную пипетку 2 (рис. 8 а) или плотномером (рис. 8,б).      

При изме­рении плотности денсиметром со шка­лой, имеющей цену деления 0,01 г/см3, и пределами измерения 1,1 —1,3 г/см3 рукой сжимают резиновую грушу 1 и наконечник 5 пипетки 2 погружают в электролит. При отпускании гру­ши полость пипетки заполняется элек­тролитом. Плотность электролита оп­ределяют по делению шкалы денси­метра, которая устанавливается на уровне мениска электролита. Во вре­мя отсчета показаний денсиметра уро­вень электролита в пипетке должен совпадать с уровнем глаз. Чтобы учесть температурную поправку, од­новременно с плотностью измеряют температуру электролита. В прозрачном пластмассовом кор­пусе 6 плотномера (см. рис. 8 б) размещены поплавки 7, имеющие раз­личную массу. При измерении по­лость плотномера заполняют электролитом. Плотность определяют по тому из всплывших поплавков, против которого на прозрачном корпусе выполнена надпись с боль­шим значением плотности. Для повышения точности измерений необ­ходимо отвести определенное время на выравнивание температуры электролита и поплавков

после заполнения плотномера электро­литом.

Разреженность батареи по величине измеренной плотности определяют с учетом начальной плотности электролита пол­ностью заряженной батареи в соответствии с климатическим рай­оном эксплуатации (табл.2).

Обслуживаемый аккумулятор ВАЗ 21099 VAZ 99


Инструменты
  • термометр
  • ареометр
  • стеклянная трубка
  • резиновая груша
  • зарядно-пусковое устройство

Периодичность

Через каждые 15 000 км пробега проверяйте уровень и плотность электролита.

Регулярно очищайте аккумулятор от пыли и грязи. Если на корпусе появились трещины или вспучивание верхней крышки, замените аккумулятор.

Электролит должен быть прозрачным. Бурый оттенок свидетельствует об осыпании активной массы пластин — надо менять батарею.

Внимание

При эксплуатации уровень электролита постепенно снижается из-за испарения воды, входящей в его состав. Для восстановления уровня доливайте в батарею только дистиллированную воду. При проверке плотности будьте осторожны: в состав электролита входит серная кислота! Капли электролита, попавшие на детали автомобиля или на открытые участки тела, немедленно промойте большим количеством воды. Во время зарядки аккумулятора не курите и не пользуйтесь открытым огнем. Перед зарядкой снимите аккумулятор с автомобиля, иначе “закипевший” электролит может выплеснуться на кузов и детали автомобиля.

Таблица 1. Корректировка плотности электролита в зависимости
от температуры

Температура электролита, °С

Поправка, г/см3

От -40 до -26

-0,04

От -25 до -11

-0,03

От -10 до 4

-0,02

От 5 до 19

-0,01

От 20 до 30

-0,00

От 31 до 45

0,01

Таблица 2. Плотность электролита при 25 °С, г/см3

Климатический район (средне месячная температура воздуха в январе, °С)

Время года

Полностью заряженная батарея

Батарея заряжена

на 25%

на 50%

Очень холодный
(от –50 до –30 °С)

Зима
Лето

1,30
1,28

1,26
1,24

1,22
1,20

Холодный
(от –30 до –15 °С)

Круглый год

1,28

1,24

1,20

Умеренный
(от –15 до –8 °С)

Круглый год

1,28

1,24

1,20

Теплый влажный
(от 0 до 4 °С)

Круглый год

1,23

1,19

1,15

Жаркий сухой
(от –15 до 4 °С)

Круглый год

1,23

1,19

1,15

Таблица 3. Примерные нормы корректировки плотности электролита

Требуемая плотность электролита в аккумуляторе, г/см3

1,24

1,26

1,28

1,30

Реальная плотность электролита, г/см3

Объем удаляемого из аккумулятора электролита, см3

1,15

254

290

342

396

1,16

220

275

330

385

1,17

201

259

316

374

1,18

181

241

301

362

1,19

158

222

285

348

1,20

133

200

266

333

1,21

105

176

246

316

1,22

74

149

223

242

1,23

40

119

198

277

1,24

0

84

169

253

1,25

24

45

136

226

1,26

47

0

97

194

1,27

68

23

53

158

1,28

87

44

0

115

1,29

105

63

21

63

1,30

112

82

41

0

1,31

138

90

59

20


 После удаления электролита необходимо долить такое же количество электролита плотностью 1,40 г/см3.
 После удаления электролита необходимо долить такое же количество дистиллированной воды.

Порядок работ

7. Деление на поплавке, находящееся на уровне электролита, показывает его плотность, которая должна составлять 1,28 г/см3 для умеренного климата (при температуре электролита 25°С). Плотность зависит от температуры электролита, поэтому вносите в результат измерений поправку (смотрите табл. 1). По этому показателю можно судить о степени разряда батареи (смотрите табл. 3). Если плотность ниже указанной или отличается в банках более чем на 0,02 г/см3, надо подзарядить аккумулятор.

8. Слейте электролит из ареометра в банку аккумуляторной батареи.

9. Для зарядки аккумулятора пользуйтесь зарядным или зарядно-пусковым устройством в соответствии с инструкцией.

12. Во время зарядки регулярно проверяйте температуру и плотность электролита. Если температура электролита превысит 40°С, уменьшите зарядный ток наполовину либо прервите зарядку и дайте электролиту остыть до 27°С.10. Выверните все пробки банок и подсоедините провода зарядного устройства к клеммам батареи, соблюдая полярность, затем включите зарядное устройство.11. Установите зарядный ток, равный 0,1 емкости батареи (для батареи емкостью 5 А·ч – 5,5 А; для батареи емкостью 65 А·ч – 6,5 А и т.д.). Во время зарядки периодически корректируйте величину зарядного тока.
13. Если в течение двух часов плотность не меняется и началось бурное “кипение” электролита, значит батарея полностью заряжена. Сначала выключите зарядное устройство, затем отсоедините провода от клемм батареи. 14. Замерьте плотность электролита во всех банках. Если она больше нормы, отсосите резиновой грушей часть электролита из банки и долейте такой же объем дистиллированной воды. Если плотность электролита меньше нормы, откачайте ареометром часть электролита и долейте столько же электролита плотностью 1,40 г/см3 (смотрите табл. 3). После этого вновь подключите зарядное устройство и заряжайте батарею в течение 30 мин. Снова измерьте плотность электролита и при необходимости доведите ее до нормы, как указано выше.

Обслуживание аккумуляторной батареи2108 — Энциклопедия журнала "За рулем"

Обслуживание аккумуляторной батареи

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ

На автомобили устанавливают аккумуляторные батареи двух видов: обслуживаемые и малообслуживаемые. В малообслуживаемых батареях отсутствуют отверстия для долива дистиллированной воды, поэтому в них невозможно пополнить уровень и проверить плотность электролита. Необходимо регулярно проверять крепление батареи и клемм проводов на ее выводах. Если крепление батареи ослаблено, при движении автомобиля она подвергается вибрациям, которые приводят к осыпанию активной массы пластин и даже трещинам в корпусе батареи. Незатянутые клеммы проводов и, как следствие, плохой контакт между ними и выводами батареи могут привести к отказам в работе электрооборудования и неполной зарядке батареи.
Следует регулярно очищать поверхность батареи от загрязнений и прочищать вентиляционные отверстия пробок (на обслуживаемой батарее). Уровень электролита в обслуживаемой батарее обычной конструкции необходимо проверять через каждые 1,5–2 месяца, т.к. при эксплуатации он постепенно снижается вследствие испарения воды. В батарее с полупрозрачным корпусом уровень электролита должен находиться между отметками минимума и максимума. В батарее с непрозрачным корпусом уровень должен быть выше верхних краев пластин на 15–20 мм.
Добавление электролита или кислоты увеличивает плотность электролита и вызывает оплывание активной массы электродов, что приводит к выходу батареи из строя.
Электролит можно доливать только в случае полной уверенности в том, что его уровень снизился вследствие выплескивания из батареи. Если уровень электролита по какой-то причине выше максимума, его избыточное количество отбирают грушей с эбонитовым наконечником или ареометром.
Степень заряженности аккумуляторной батареи определяется по табл.1 в зависимости от плотности электролита. При определении степени заряженности аккумуляторной батареи необходимо учитывать климатическую зону эксплуатации автомобиля и время года, в которое он эксплуатируется. Значения плотности электролита в табл. 1 указаны для случая, когда температура электролита составляет 25 °С. Если температура электролита при проверке плотности иная (например, проверка проводится зимой на не снятой с автомобиля батарее), полученное значение плотности требует корректировки. Для этого воспользуйтесь приведенной ниже табл. 2. Из табл. 2 следует, что при температуре электролита выше 30 °С поправка должна прибавляться к полученной в результате измерения величине плотности, а при температуре ниже 20 °С — вычитаться.
Если температура электролита находится в диапазоне от 20 °С до 30 °С, температурная поправка не вводится. Если зимой степень разряженности аккумуляторной батареи превышает 25 %, а летом — 50 %, батарею необходимо подзарядить специальным зарядным устройством.
Для проверки уровня электролита в батарее с непрозрачным корпусом отверткой с шириной лезвия не менее 10 мм выворачиваем пробки.

При отсутствии такой отвертки пробку можно вывернуть монетой. При зарядке выворачиваем пробки аккумуляторной батареи. При понижении уровня электролита доливаем только дистиллированную воду. Плотность электролита измеряем ареометром. Зажим плюсового провода зарядного устройства подсоединяем к положительному выводу батареи, зажим отрицательного провода — к отрицательному выводу

Таблица 1. Определение степени разряженности аккумуляторной батареи по величине плотности электролита

Климатический район (средняя месячная температура воздуха в январе, °С)Время годаПолностью заряженная батареяБатарея разряжена
на 25 %на 50 %
Очень холодный (от –50 до –30) Зима1,301,261,22
Лето1,281,241,20
Холодный (от –30 до –15)Круглый год1,281,241,20
Умеренный (от –15 до –8)Круглый год1,281,241,20
Теплый влажный (от 0 до +4)Круглый год1,231,191,15
Жаркий сухой (от –15 до +4)Круглый год1,231,191,15

Таблица 2. Температурная поправка к показаниям ареометра при измерении плотности электролита

Температура электролита, °СПоправка, г/см3
От –40 до –26–0,04
От –25 до –11–0,03
От –10 до +4–0,02
От +5 до +19–0,01
От +20 до +300,00
От +31 до +450,01

Плотность электролита в аккумуляторе - способы повышения плотности электролита

Автоблог avtonam.ru Контакты Menu Menu
  • Главная
  • Обзоры авто
      • audiAudi
      • bmwBMW
      • cadillacCadillac
      • chevroletChevrolet
      • citroenCitroen
      • fordFord
      • geelyGeely
      • hondaHonda
      • hyundaiHyundai
      • infinitiInfiniti
      • jaguarJaguar
      • kiaKia
      • ladaLada
      • land-roverLand Rover
      • lexusLexus
      • mazdaMazda
      • mercedesMercedes
      • mitsubishiMitsubishi

Норма плотности электролита в аккумуляторе

Свинцово-кислотным аккумуляторам уже более полутора столетий, но позиции в автомобилестроении они не сдают и по сей день. Главных причин тому две: низкая себестоимость и морозоустойчивость. Литий-ионный аккумулятор, пускай он и гораздо компактнее и легче при сопоставимой с свинцово-кислотным емкости, но стоит в разы дороже и уже при 0° С его емкость упадет вдвое (в то время как у свинцовой батареи это произойдет только при -30° С). И это не говоря уже о гораздо большей требовательности к условиям заряда и разряда.

Необслуживаемые кальциевые и AGM-аккумуляторы завоевывают все большую популярность, но АКБ традиционной конструкции с возможностью обслуживания все так же можно увидеть под капотом автомобиля. Контроль уровня и состояния электролита увеличивает ресурс аккумулятора, а самое главное – страхует от проблем зимой, что «рукастому» владельцу только в плюс.

Принцип действия аккумулятора

Говоря о плотности аккумуляторного электролита, нужно начать с самого принципа работы автомобильных аккумуляторов. Во время заряда-разряда в аккумуляторе протекают около 60 реакций, как утверждают исследования еще советских времен,но основной из них является только одна: в процессе разряда оксид свинца на катоде (отрицательном электроде) и свинец на аноде (положительном электроде) «забирают» сульфат-ионы из раствора серной кислоты, превращаясь в сульфат свинца, причем на катоде дополнительно образуется вода, а при заряде сульфат свинца, напротив, «отдает» сульфат-ионы в электролит.

Таким образом, во время разряда плотность электролита падает, при полном разряде между пластинами фактически остается дистиллированная вода, а во время заряда она возрастает. Тогда почему падает плотность раствора в аккумуляторе со временем, если эти процессы зеркальны?

Причина в том, что сульфат свинца, образующийся при разряде аккумуляторной батареи, не всегда полностью расходуется в ходе заряда. Особенно это заметно на морозе и после длительного пребывания батареи в разряженном состоянии: пластины покрываются сначала белыми разводами крупнокристаллического сульфата свинца, а затем эти кристаллы постепенно осыпаются вниз и в дальнейшей реакции, проходящей при зарядке, практически не участвуют.


Поэтому сульфатация пластин аккумулятора является однозначно вредным явлением. Снижается емкость аккумулятора, прочность пластин, а из-за падения плотности электролита батарея хуже набирает заряд: чем ниже плотность раствора, тем хуже проводимость. Полностью разряженный аккумулятор практически не принимает заряд – сопротивление электролита между его пластинами слишком велико.

Однако плотность может со временем и вырастать. Так как электролит – это не чистая серная кислота, а ее водный раствор, то при зарядке АКБ протекает еще одна реакция: банальный электролиз воды, малозаметный в начале цикла, но к концу идущий по нарастающей. Поэтому старые рекомендации по заряду обслуживаемых АКБ советовали дождаться «кипения» аккумулятора – резкого роста выделения кислорода и водорода в банках. Теряя воду, со временем электролит снизит свой уровень, а плотность его неизбежно возрастет – даже с учетом постепенного связывания серной кислоты на пластинах и в осыпи вода при «кипении» теряется быстрее.

Нормальная плотность электролита

Чистая серная кислота в аккумуляторах не используется – это чрезмерно опасно, значительно возрастает скорость сульфатации пластин даже при нормальной эксплуатации. Из эксплуатационных соображений плотность электролита аккумулятора выбрана такой, чтобы обеспечить возможность уверенной работы при отрицательных температурах, достаточную удельную емкость и скорость заряда.


При нормальных условиях (под которыми в физике принято понимать, среди прочего, температуру +20° С) плотность электролита в полностью заряженном аккумуляторе составляет 1,28-1,3 г/см3. Как можно видеть на приведенной иллюстрации, именно такая плотность обеспечивает наибольшую морозоустойчивость. Заодно заметно, что у полностью разряженного аккумулятора риск замерзания зимой очень велик – достаточно температуре опуститься ниже -5, как в электролите образовываются кристаллики льда.

Зимняя и летняя плотность электролита

Однако на практике измерение плотности электролита в аккумуляторе при строго заданной температуре невозможно: зимой в гараже плотность у исправного и заряженного аккумулятора увеличится, а летом, да еще и сразу после поездки, напротив, будет ниже. Поэтому принята система поправок при измерениях в зависимости от температуры аккумулятора, которая отображена в таблице ниже.:

Температура электролита, °СПоправка, г/см 3
От –40 до –26–0,04
От –25 до –11–0,03
От –10 до +4–0,02
От +5 до +19–0,01
От +20 до +300,00
От +31 до +450,01

Таким образом, если Вы измеряете плотность зимой во время легкого заморозка (до -10), то у заряженного аккумулятора она должна составлять 1,3-1,32 г/см3, так как с поправкой -0,02 мы и получим «стандартные» 1,28-1,3. На жаре же уже нормой плотности будут 1,27-1,29 г/см3.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Порядок измерения плотности аккумулятора

Для начала аккумулятор необходимо установить на ровную горизонтальную плоскость и очистить крышку от пыли и грязи. Лучше для этого использовать ткань, смоченную слабым раствором соды, как самой доступной щелочи: она нейтрализует возможное отпотевание электролита вокруг пробок.

Теперь проверяем уровень электролита. Проще это сделать на аккумуляторах с полупрозрачными стенками – на стенках есть риски, с помощью которых можно сразу понять, находится ли уровень в пределах допустимого. Важна не только сама высота уровня, но и равномерность по банкам: там, где уровень электролита заметно меньше, возможна неисправность (негерметичность стенок или днища, быстрое «выкипание» электролита из-за его чрезмерной изначальной плотности и так далее). Если стенки у аккумулятора непрозрачные, воспользуйтесь прозрачной трубкой, опуская ее в отверстия пробок до упора в набор пластин и затыкая после этого верхний конец пальцем: вытащив трубку, Вы увидите, насколько электролит выше пластин. Нормой считается высота уровня в 10-15 мм над пластинами.

Если в какой-то банке уровень электролита ниже нормы, доведите его до

Плотность жидкости в зависимости от изменения давления и температуры

Плотность жидкости будет изменяться в зависимости от температуры и давления. Плотность воды в зависимости от температуры и давления указана ниже:

Water density vs. temperature and pressure
См. Также «Вода - плотность, удельный вес и коэффициент теплового расширения» для онлайн-калькулятора, рисунков и таблиц, показывающих изменения в зависимости от температуры.

Плотность

Плотность жидкости можно выразить как

ρ = м / В (1)

, где

ρ = плотность жидкости (кг / м 3 )

m = масса жидкости (кг)

V = объем жидкости (м 3 )

Плотность, обратная удельному объему:

v = 1 / ρ

= В / м (2)

где

v = удельный объем (м 3 / кг)

Объем и изменение температуры

При повышении температуры - большая часть жидкостей расширяется:

dV = V 1 - V 0

= V 0 β dt

= V 0 β (t 1 - t 0 ) (3)

, где

dV = V 1 - V 0 = изменение объема - разница между конечным и начальным объемом (м 3 )

β = коэффициент объемного температурного расширения (m 3 / m 3 o C)

dt = t 1 - t 0 = изменение температуры - разница между конечной и начальной температурой ( o C)

( 3) можно изменить на

V 1 = V 0 (1 + β (t 1 - t 0 )) (3b)

Плотность и изменение температуры

Для (1) и (3b) конечная плотность после изменения температуры может быть выражена как

ρ 1 = m / ( V 0 (1 + β (t 90 063 1 - t 0 ))) (4)

где

ρ 1 = конечная плотность (кг / м 3 )

- или в сочетании с (2)

ρ 1 = ρ 0 / (1 + β (t 1 - t 0 )) (4b )

где

ρ 0 = начальная плотность (кг / м 3 )

Объемные температурные коэффициенты β

Примечание! - объемные температурные коэффициенты могут сильно изменяться в зависимости от температуры.

Плотность и изменение давления

Влияние давления на объем жидкости можно выразить с помощью трехмерного закона Гука

E = - dp / (dV / V 0 )

= - (p 1 - p 0 ) / ((V 1 - V 0 ) / V 0 ) (5)

где

E = модуль объемной упругости - эластичность жидкости (Н / м 2 )

Знак минус соответствует тому, что увеличение давления приводит к уменьшению объема.

С (5) - конечный объем после изменения давления может быть выражен как

V 1 = V 0 (1 - (p 1 - p 0 ) / E) (5b )

Объединение (5b) с (1) - конечная плотность может быть выражена как:

ρ 1 = m / ( V 0 (1 - (стр. 1 - p 0 ) / E)) (6)

- или в сочетании с (2) - конечная плотность может быть выражена как

ρ 1 = ρ 0 / (1 - (p 1 - p 0 ) / E) (6b)

Объемный модуль упругости жидкости некоторые распространенные жидкости - E
  • вода: 2.15 10 9 (Н / м 2 )
  • этиловый спирт: 1,06 10 9 (Н / м 2 )
  • масло: 1,5 10 9 (Н / м 2 )

Примечание! Модуль объемной упругости жидкостей зависит от давления и температуры.

Объемный модуль для воды - британские единицы

Water - bulk modulus - psi

Объемный модуль для воды - единицы СИ

Water - bulk modulus - GPa

Плотность жидкости, изменяющая температуру и давление

Плотность жидкости при изменении температуры и давления может быть выражено объединением (4b) и (6b) :

ρ 1 = ρ 1 (из ур.1) / (1 - (p 1 - p 0 ) / E)

= ρ 0 / (1 + β (t 1 - t 0 )) / (1 - (p 1 - p 0 ) / E) (7)

Пример - плотность воды при 100 бар и 20 o C

  • плотность воды 0 o C : 999,8 (кг / м 3 )
  • Коэффициент расширения воды при 10 o C : 0.000088 ( м 3 / м 3 o C) (среднее значение от 0 до 20 o C)
  • модуль объемной упругости воды: 2,15 10 9 (Н / м 2 )

Плотность воды можно вычислить с помощью (3):

ρ 1 = (999,8 кг / м 3 ) / (1 + (0,000088 м 3 / м 3 o C) ((20 o C) - (0 o C) )) / (1 - ((100 10 5 Па) - (1 10 5 Па) ) / ( 2.15 10 9 Н / м 2 ) )

= 1002,7 (кг / м 3 )

.

Плотность, удельный вес и коэффициент теплового расширения при различной температуре и постоянном давлении

Плотность - это отношение массы к объему вещества:

ρ = м / В [1]

где
ρ = плотность, обычно единицы [кг / м 3 ] или [фунт / фут 3 ]
м = масса, обычно единицы [кг] или [фунты]
V = объем, обычно единицы [м 3 ] или [фут 3 ]

Удельный вес - отношение веса к объему вещества:

γ = (м * г) / V = ​​ρ * г [2]

где
γ = удельный вес, обычно единицы [Н / м 3 ] или [фунт f / фут 3 ]
м = масса, обычно единицы [г] или [фунт]
g = ускорение свободного падения, обычно единицы [м / с 2 ], а значение на Земле обычно равно 9.80665 м / с 2 или 32,17405 фут / с 2
V = объем, типичные единицы [см 3 ] или [футы 3 ]
ρ = плотность, типичные единицы [г / см 3 ] или [фунт / фут 3 ]

Табличные значения и преобразование единиц плотности приведены под рисунками. Внизу страницы приведены примеры расчетов с использованием горячего и холодного воздуха.

См. Также Воздух Состав и молекулярная масса, Плотность при переменном давлении , Коэффициенты диффузии газов в воздухе, Динамическая (абсолютная) и кинематическая вязкость, Число Прандтля, Удельная теплоемкость при различной температуре и Удельная теплоемкость при переменном давлении, Тепловая Электропроводность, теплопроводность, свойства в условиях газожидкостного равновесия и теплофизические свойства воздуха для других свойств воздуха .
Для других веществ см. Плотность и удельный вес ацетона, аммиака, аргона, бензола, бутана, диоксида углерода, монооксида углерода, этана, этанола, этилена, гелия, водорода, метана, метанола, азота, кислорода. , пентан, пропан, толуол и вода, а также плотность сырой нефти , плотность мазута , плотность смазочного масла и плотность топлива в зависимости от температуры.

Онлайн-калькулятор плотности воздуха

Калькулятор, представленный ниже, можно использовать для расчета плотности воздуха и удельного веса при заданной температуре и атмосферном давлении.
Плотность на выходе указана в кг / м 3 , фунт / фут 3 , фунт / галлон (жидкий раствор США) и сл / фут 3 . Удельный вес указан как Н / м 3 и фунт на / фут 3 .

Примечание! Температура должна быть в пределах -100 - 1600 ° C, -140 - 2900 ° F, 175 - 1900 K и 315 - 3400 ° R, чтобы получить действительные значения.

Плотность воздуха и удельный вес при атмосферном давлении:

Вернуться к началу

Плотность воздуха при температуре и давлении окружающей среды:

Вернуться к началу

Плотность воздуха при переменном давлении и температуре:


Вернуться к началу

Плотность воздуха при равновесном давлении газ-жидкость:

Вернуться к началу

Коэффициент теплового расширения воздуха при атмосферном давлении:

Вернуться к началу

Плотность, удельный вес и коэффициент теплового расширения воздуха при давлении 1 атмосфера, при температурах, указанных в ° F:

Для полного удельного веса стола и коэффициента теплового расширения - поверните экран!

/ фут 3 ] 9015 9015 -20 9015 0,01128 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9017 9015 9015 9015 9015 9015 0,0239 9015 9015 0,0176 9015 9015 9015 0,0176 9015 9015
Температура Плотность Удельный вес Коэффициент теплового расширения
[сл / фут 3 * 10 -3 ] [фунт м / галлон (жидкий раствор США)] [кг / м 3 ] [фунт на / фут 3 ] [Н / м 3 ] [x10 -3 ° F -1 ]
-100 0.1104 3,431 0,01476 1,768 0,1104 17,34 2,83
-50 0,0968 3,010 0,01295 0,0902 2,803 0,01206 1,445 0,0902 14,17 2,30
0 0.0862 2,681 0,01153 1,382 0,0862 13,55 2,20
10 0,0844 2,624 0,01128 9015 0,0826 2,569 0,01105 1,324 0,0826 12,98 2,10
30 0.0810 2,516 0,01082 1,297 0,0810 12,72 2,06
40 0,0793 2,466 0,0778 2,418 0,01040 1,246 0,0778 12,22 1,98
60 0.0763 2,372 0,01020 1,222 0,0763 11,99 1,94
70 0,0749 2,327 0,0735 2,284 0,00982 1,177 0,0735 11,55 1,87
100 0.0709 2,203 0,00948 1,135 0,0709 11,14 1,80
120 0,0685 2,128 0,0662 2,057 0,00885 1,060 0,0662 10,40 1,68
160 0.0641 1,991 0,00856 1,026 0,0641 10,06 1,63
180 0,0621 1,929 0,0621 1,929 0,00830 0,00830 0,00830 0,0602 1,870 0,00804 0,964 0,060 9,45 1,53
250 0.0559 1,738 0,00747 0,896 0,0559 8,78 1,41
300 0,0522 1,622 0,00698 0,00691 0,05 0,0489 1,521 0,00654 0,784 0,0489 7,69 1,23
400 0.0461 1,432 0,00616 0,738 0,0461 7,24 1,16
450 0,0436 1,354 0,0436 1,354 0,00582 0,0410 1,274 0,00548 0,656 0,0410 6,43 1,05
600 0.0371 1,152 0,00496 0,599 0,0371 5,82 0,96
700 0,0340 1,057 0,0340 1,057 0,00455 0,0315 0,978 0,00421 0,5042 0,0315 4,94 0,81
1000 0.0272 0,845 0,00363 0,4354 0,0272 4,27 0,70
1200 0,0239 0,743 0,743 0,00319 9015 9015 9015 9015 9015 9015 0,0213 0,663 0,00285 0,3416 0,0213 3,35 0,54
1600 0.0193 0,599 0,00257 0,3085 0,0193 3,03 0,49
1800 0,0176 0,546 0,546 0,00235 0,0161 0,501 0,00216 0,2583 0,0161 2,53 0,42

Вернуться наверх

Плотность и удельный вес воздуха при 9 температурах7 при заданном давлении 1 атм.

Для полного удельного веса стола и коэффициента теплового расширения - поверните экран!

- 9015 3,070 9015 3,070 -25 903 903 -5 1,268 461 9015 461 9015 9015 901 502 461 9015 901 502 461 9015 3,288 9017 9015 1,941 9015 9015 9015 9015 0,638 9014 Наверх

Преобразование единиц плотности:

Преобразователь плотности

килограмм / кубический метр [кг / м 3 ] = грамм / литр [г / л], килограмм / литр [кг / л] = грамм / кубический сантиметр [г / см 3 ] = тонна (метрическая) / кубический метр [т / м 3 ], один раз / галлон (жидкая жидкость США) [унция / галлон (жидкая жидкость США)] фунт / кубический дюйм [фунт / дюйм 3 ], фунт / кубический фут [фунт / фут 3 ], фунт / галлон (Великобритания) [фунт / галлон (Великобритания)], фунт / галлон (жидкость США) [фунт / галлон (жидкий США) ], снаряд / кубический фут [сл / фут 3 ], тонна (короткая) / кубический ярд [тонна (короткая) / ярд 3 ], тонна (длинная) / кубический ярд [ярд 3 ]

  • 1 г / см 3 = 1 кг / л = 1000 кг / м 3 = 62.428 фунтов / фут 3 = 0,03613 фунта / дюйм 3 = 1,9403 фунта / фут 3 = 10,0224 фунта / галлон (Великобритания) = 8,3454 фунта / галлон (жидкий раствор США) = 0,5780 унции / дюйм 3 = 0,7525 тонна (длинная) / год 3
  • 1 г / л = 1 кг / м 3 = 0,001 кг / л = 0,000001 кг / см 3 = 0,001 г / см 3 = 0,99885 унций / фут 3 = 0,0005780 унций / дюйм 3 = 0,16036 унций / галлон (Великобритания) = 0,1335 унций / галлон (жидкий раствор США) = 0,06243 фунта / фут 3 = 3,6127x10-5 фунтов / дюйм 3 = 1,6856 фунта / ярд 3 = 0.010022 фунт / галлон (Великобритания) = 0,0083454 фунт / галлон (жидкий раствор США) = 0,0007525 тонна (длинный) / ярд 3 = 0,0008428 тонна (короткий) / ярд 3
  • 1 кг / л = 1 г / см 3 = 1000 кг / м 3 = 62,428 фунта / фут 3 = 0,03613 фунта / дюйм 3 = 1,9403 фунта / фут 3 = 8,3454 фунта / галлон (жидкий раствор США) = 0,5780 унции / дюйм 3 = 0,7525 т (длинная) / год 3
  • 1 кг / м 3 = 1 г / л = 0,001 кг / л = 0,000001 кг / см 3 = 0,001 г / см 3 = 0 ,99885 унций / фут 3 = 0,0005780 унций / дюйм 3 = 0,16036 унций / галлон (Великобритания) = 0,1335 унций / галлон (жидкий раствор США) = 0,06243 фунта / фут 3 = 3,6127x10-5 фунтов / дюйм 3 = 1,6856 фунта / ярд 3 = 0,010022 фунта / галлон (Великобритания) = 0,008345 фунта / галлон (жидкий эквивалент США) = 0,0007525 тонны (длинный) / ярд 3 = 0,0008428 тонны (короткий) / ярд 3

  • 1 фунт / фут 3 = 27 фунтов / ярд 3 = 0,009259 унций / дюйм 3 = 0,0005787 фунт / дюйм 3 = 16,01845 кг / м 3 = 0.01602 г / см 3 = 0,1605 фунта / галлон (Великобритания) = 0,1349 фунта / галлон (жидкий раствор США) = 2,5687 унции / галлон (Великобритания) = 2,1389 унции / галлон (жидкий раствор США) = 0,01205 тонны (длинный) / ярд 3 = 0,0135 тонны (короткая) / ярд 3
  • 1 фунт / галлон (Великобритания) = 0,8327 фунта / галлон (жидкий раствор США) = 16 унций / галлон (Великобритания) = 13,323 унции / галлон (жидкий раствор США) = 168,179 фунт / ярд 3 = 6,2288 фунт / фут 3 = 0,003605 фунт / дюйм3 = 0,05767 унции / дюйм 3 = 99,7764 кг / м 3 = 0,09977 г / см 3 = 0,07508 тонны (длинный ) / ярд 3 = 0.08409 тонна (короткая) / ярд 3
  • 1 фунт / галлон (жидкий раствор США) = 1.2009 фунт / галлон (Великобритания) = 19,215 унции / галлон (Великобритания) = 16 унций / галлон (жидкий раствор США) = 201,97 фунта / ярд 3 = 7,4805 фунт / фут 3 = 0,004329 фунт / дюйм3 = 0,06926 унции / дюйм 3 = 119,826 кг / м 3 = 0,1198 г / см 3 = 0,09017 тонны (длина) / ярд 3 = 0,1010 тонна (короткая) / ярд 3
  • 1 фунт / дюйм 3 = 1728 фунт / фут 3 = 46656 фунтов / ярд 3 = 16 унций / дюйм 3 = 27680 кг / м 3 = 27.680 г / см 3 = 277,419 фунта / галлон (Великобритания) = 231 фунт / галлон (жидкий раствор США) = 4438,7 унции / галлон (Великобритания) = 3696 унций / галлон (жидкий раствор США) = 20,8286 тонны (длинный) / ярд 3 = 23,3280 тонны (короткая) / ярд 3
  • 1 унция / галлон (Великобритания) = 0,8327 унции / галлон (жидкий раствор США) = 6,2360 кг / м 3 = 6,2288 унции / фут 3 = 0,3893 фунта / фут 3 = 10,5112 фунт / ярд 3
  • 1 унция / галлон (жидкий раствор США) = 1,99 унции / галлон (Великобритания) = 7,4892 кг / м 3 = 7,4805 унции / фут 3 = 0,4675 фунта / фут 3 = 12.6234 фунт / ярд 3
  • 1 сл / фут 3 = 515,3788 кг / м 3 = 514,7848 унций / фут 3 = 0,2979 унций / дюйм 3 = 32,1741 фунт / фут 3 = 82,645 унция / галлон (Великобритания) = 68,817 унций / галлон (жидкий раствор США)
  • 1 тонна (длинная) / ярд 3 = 1,12 тонны (короткая) / ярд 3 = 1328,94 кг / м 3 = 0,7682 унции / дюйм 3 = 82,963 фунт / фут 3 = 2240 фунт / ярд 3 = 2,5786 сл / фут 3 = 13,319 фунт / галлон (Великобритания) = 11,0905 фунт / галлон (жидкий раствор США)
  • 1 тонна ( короткий) / ярд 3 = 0.8929 тонна (длин.) / Ярд 3 = 1186,55 кг / м 3 = 0,6859 унций / дюйм 3 = 74,074 фунта / фут 3 = 2000 фунтов / ярд 3 = 2,3023 сл / фут 3 = 11,8921 фунт / галлон (Великобритания) = 9,9023 фунта / галлон (жидкий раствор США)

В начало

Пример - Масса воздуха при температуре 100 o C

Из таблица выше - плотность воздуха 0,946 кг / м 3 при 100 o С.Масса 10 м 3 воздуха может быть рассчитана как

м = V ρ

= 10 [м 3 ] * 0,946 [кг / м 3 ] = 9,46 [кг]

, где
м = масса [кг]
V = объем [м 3 ]
ρ = плотность [кг / м 3 ]

Пример - Масса воздуха при температуре 20 o C

Из таблицы выше - плотность воздуха составляет 1,205 кг / м 3 при 20 o C. Масса 10 м 3 воздуха может быть рассчитана как

м = 10 [м 3 ] * 1.205 [кг / м 3 ] = 12,05 [кг]

Пример - подъемная сила воздушного шара

Воздушный шар объемом 10 м 3 нагревается до 100 o C. Температура окружающего воздуха составляет 20 o C. Изменение силы тяжести (веса) воздушного объема является потенциальной подъемной силой воздушного шара. Подъемную силу можно рассчитать как

F l = dm a g = V dρ a g

= 10 [m 3 ] * (1.205 - 0,946) [кг / м 3 ] * 9,81 [м / с 2 ] = 25,4 [Н]

, где

F l = подъемная сила - изменение силы тяжести (вес) [Н]
a g = ускорение свободного падения (9,81 [м / с 2 ])
dm = V dρ = изменение массы шара [кг]
dρ = изменение плотности из-за разницы температур [кг / м 3 ]

Вернуться к началу

Температура Плотность Удельный вес Коэффициент теплового расширения
23 [° C] 3 [° C]
[фунт м / фут 3 ] [сл / фут 3 * 10 -3 ] [фунт м / галлон (жидкий раствор США)] [Н / м 3 ] [фунт на / фут 3 ] [x10 -3 K -1 ]
75 1.783 0,1113 3,460 0,01488 17,49 0,11131 5,14
-50 1,582 0,0988 0,0988 3,070 0,0988 3,070 1,422 0,0888 2,759 0,01187 13,94 0,08877 4,08
-15 1.367 0,0853 2,652 0,01141 13,40 0,08532 3,92
-10 1,341 0,0837 1,341 0,0837 13501 0,0837 901 501 9015 901 2,6017 901 1,316 0,0821 2,553 0,01098 12,90 0,08214 3,76
0 1.292 0,0806 2,506 0,01078 12,67 0,08063 3,69
5 1,268 0,0792 1,246 0,0778 2,418 0,01040 12,22 0,07780 3,56
15 1.225 0,0765 2,376 0,01022 12,01 0,07645 3,50
20 1,204 0,0752 1,204 0,0752 1,184 0,0739 2,297 0,00988 11,61 0,07390 3,38
30 1.164 0,0727 2,259 0,00972 11,42 0,07269 3,32
40 1,127 0,0704 0,0704 2,188 1,093 0,0682 2,120 0,00912 10,72 0,06822 3,12
60 1.060 0,0662 2,057 0,00885 10,40 0,06619 3,02
80 1.000 0,0625 0,0625 1,941 0,0625 1,941 0,9467 0,0591 1,837 0,00790 9,28 0,05910 2,70
125 0.8868 0,0554 1,721 0,00740 8,70 0,05536 2,51
150 0,8338 0,0521 0,7868 0,0491 1,527 0,00657 7,72 0,04912 2,22
200 0.7451 0,0465 1,446 0,00622 7,31 0,04651 2,10
225 0,7078 0,0442 1,350 0,0442 1,350 0,6168 0,0385 1,197 0,00515 6,05 0,03850 1,76
400 0.5238 0,0327 1,016 0,00437 5,14 0,03270 1,52
500 0,4567 0,0285,4567 0,0285 0,886 0,4043 0,0252 0,784 0,00337 3,96 0,02524 1,16
700 0.3626 0,0226 0,704 0,00303 3,56 0,02264 1,03
800 0,3289 0,0205 0,638 0,3009 0,0188 0,584 0,00251 2,95 0,01879 0,86
1000 0.2773 0,0173 0,538 0,00231 2,72 0,01731 0,80
1100 0,2571 0,0160
Плотность сырой нефти как функция температуры
,

Почему плотность меняется с температурой? + Пример

Химия
Наука
  • Анатомия и физиология
  • астрономия
  • астрофизика
  • Биология
  • Химия
  • наука о планете Земля
  • Наука об окружающей среде
  • Органическая химия
  • физика
математический
  • Алгебра
  • Исчисление
  • Геометрия
  • Prealgebra
  • тригонометрия и алгебра
.

Температурная зависимость удельного сопротивления - Материалы исследования для IIT JEE

  • Полный курс физики - 11 класс
  • ПРЕДЛАГАЕМАЯ ЦЕНА: Rs.2968

  • Просмотр подробностей
 


Удельное сопротивление

Удельное сопротивление известно как удельное электрическое сопротивление или объемное сопротивление.Его можно определить как внутреннее свойство данного материала, которое показывает, как он противодействует потоку тока. Его также можно определить как сопротивление проводника с единичной длиной и единичной площадью поперечного сечения. Таким образом, это не зависит от длины и площади поперечного сечения материала. Но сопротивление материала зависит от длины и площади поперечного сечения материала. Удельное сопротивление выражается как ρ = R A / L, где R - сопротивление в омах, A - площадь поперечного сечения в квадратных метрах, а L - длина в метрах.Единица измерения удельного сопротивления - омметр.


Температурная зависимость удельного сопротивления

Удельное сопротивление материалов зависит от температуры. ρ t = ρ 0 [1 + α (T - T 0 ) - это уравнение, которое показывает связь между температурой и удельным сопротивлением материала. В уравнении ρ 0 - удельное сопротивление при стандартной температуре, ρ t - удельное сопротивление при t 0 C, T 0 - эталонная температура, а α - температурный коэффициент удельного сопротивления.

Изменение удельного сопротивления проводников

Мы знаем, что ток - это движение свободных электронов от одного атома к другому при наличии разности потенциалов. В проводниках нет запрещенной зоны между зоной проводимости и валентной зоной. Во многих случаях обе полосы перекрывают друг друга. Валентные электроны слабо связаны с ядром в проводниках. Обычно металлы или проводники имеют низкую энергию ионизации и поэтому очень легко теряют электроны.При подаче электрического тока делокализованные электроны могут свободно перемещаться внутри структуры. Так бывает при нормальной температуре.

При повышении температуры колебания ионов металлов в решетке возрастают. Атомы начинают колебаться с большей амплитудой. Эти колебания, в свою очередь, вызывают частые столкновения между свободными электронами и другими электронами. Каждое столкновение истощает часть энергии свободных электронов и делает их неспособными двигаться.Таким образом, он ограничивает движение делокализованных электронов. Когда происходит столкновение, скорость дрейфа электронов уменьшается. Это означает, что удельное сопротивление металла увеличивается и, таким образом, ток в металле уменьшается. Увеличение удельного сопротивления означает, что проводимость материала снижается.

Говорят, что для металлов или проводников они имеют положительный температурный коэффициент. Значение α положительное. Для большинства металлов удельное сопротивление линейно увеличивается с увеличением температуры в диапазоне 500 К. Примеры для положительного температурного коэффициента включают серебро, медь, золото и т. Д.

Temperature dependence on resistivity for metals

Температурная зависимость удельного сопротивления металлов


Изменение удельного сопротивления в полупроводниках

Кремний - это полупроводник. В полупроводниках ширина запрещенной зоны между зоной проводимости и валентной зоной мала. При 0K валентная зона полностью заполнена, а зона проводимости может быть пустой.Но при приложении небольшого количества энергии электроны легко перемещаются в зону проводимости. Кремний - это пример полупроводника. В нормальных условиях кремний играет роль плохого проводника. Каждый атом кремния связан с 4 другими атомами кремния. Связи между этими атомами представляют собой ковалентные связи, в которых электроны находятся в фиксированных позитонах. Таким образом, при 0K электроны не перемещаются внутри структуры решетки.

Variation of Resistivity in Semiconductors

При повышении температуры запрещенная зона между двумя зонами становится очень меньше, и электроны перемещаются из валентной зоны в зону проводимости.Таким образом, некоторые электроны из ковалентных связей между атомами Si могут свободно перемещаться внутри структуры. Это увеличивает проводимость материала. Увеличение проводимости означает уменьшение удельного сопротивления. Таким образом, когда в полупроводнике повышается температура, плотность носителей заряда также увеличивается, а удельное сопротивление уменьшается. О полупроводниках говорят, что они имеют отрицательный температурный коэффициент. Значит, значение температурного коэффициента удельного сопротивления α отрицательно.

Кривая нелинейна в широком диапазоне температур.

Temperature dependence on resistivity for semiconductors

Температурная зависимость от удельного сопротивления для полупроводников


Изменение удельного сопротивления в изоляторах

В изоляторах большой запрещенный энергетический зазор между зоной проводимости и валентной зоной. Валентная зона полностью заполнена электронами. Запрещенная щель между двумя зонами будет больше 3 eV. Таким образом, для перехода валентного электрона в зону проводимости требуется большое количество энергии.Алмаз - это пример изолятора. Здесь все валентные электроны участвуют в образовании ковалентной связи, и проводимости не происходит. Электроны прочно связаны с ядром.

Когда температура повышается, атомы материала колеблются, и это заставляет валентные электроны, присутствующие в валентной зоне, переходить в зону проводимости. Это, в свою очередь, увеличивает проводимость материала. Когда проводимость материала увеличивается, это означает, что удельное сопротивление уменьшается, и поэтому ток увеличивается.Таким образом, некоторые изоляторы при комнатной температуре превращаются в проводники при высокой температуре. Для изоляторов они имеют отрицательный температурный коэффициент. Значит, значение температурного коэффициента удельного сопротивления α отрицательно.

Conductors and insulators

Проводники и изоляторы

Сверхпроводники

Мы знаем, что когда электрический ток проходит по проводникам, часть энергии теряется в виде тепла. Количество потерь энергии зависит от сопротивления материала.В 1911 году некоторые ученые охладили образец ртути до 4,2 ° выше абсолютного нуля. Таким образом, сопротивление материала упало до нуля. Так был открыт первый сверхпроводник. Таким образом, ученые обнаружили, что в некоторых случаях некоторые материалы не проявляют никакого сопротивления. Материалы с нулевым сопротивлением называются сверхпроводниками. При нулевом сопротивлении материалы проводят ток без потери энергии. Когда температура таких материалов снижается, свободные электроны перестают сталкиваться с положительными ионами и, таким образом, оказывает нулевое сопротивление.Температура, при которой сопротивление падает до нуля, называется критической температурой .

Когда сверхпроводник помещается в магнитное поле, магнитное поле огибает материал, не позволяя магнитному полю проходить через них. Когда напряженность магнитного поля увеличивается, в определенный момент поле может проникать через сверхпроводник и, таким образом, его поведение нарушается.

Считайте, что через сверхпроводник проходит электрический ток.Предположим, что плотность тока увеличивается, при определенном значении плотности тока он теряет свою сверхпроводимость и, наконец, ведет себя как нормальный материал. Плотность тока, выше которой материал теряет сверхпроводимость, называется критической плотностью тока. Высокая температура, сильное магнитное поле и высокая плотность тока нарушают сверхпроводимость материала. Сейчас эти материалы используются в аппаратах МРТ.

Прочие материалы

Удельное сопротивление таких материалов, как нихром, манганин и константан, не сильно зависит от температуры и показывает очень низкую зависимость.Следовательно, эти материалы используются в проволочных стандартных резисторах, поскольку изменение значения сопротивления незначительно при изменении температуры.

Manganin Constantan
Манганин Константан


Факторы, влияющие на удельное сопротивление

Мы знаем, что удельное сопротивление ρ = m / ne 2 , где e - заряд электрона, ԏ - среднее время между столкновениями или время релаксации электронов, а m - масса электрона, n - плотность заряда.Таким образом, это показывает, что сопротивление зависит от ряда факторов, таких как время релаксации между столкновениями и плотность заряда. Из приведенных выше сценариев ясно, что при повышении температуры средняя скорость электронов увеличивается, и, следовательно, происходит больше столкновений. Таким образом, время релаксации между каждым столкновением уменьшается.

В случае металлов плотность заряда в определенной степени не зависит от температуры. Таким образом, это влияет на другие факторы, такие как, что означает, что при повышении температуры среднее время между столкновениями уменьшается, что приводит к увеличению удельного сопротивления.

Для полупроводников и изоляторов плотность заряда n увеличивается при повышении температуры. Это компенсирует уменьшение значения ԏ. Следовательно, удельное сопротивление уменьшается при понижении температуры.

Сводка

  • Удельное сопротивление - это сопротивление проводника, имеющего единицу длины и единицу площади поперечного сечения. Единица измерения удельного сопротивления - омметр. Формула: ρ = RA / L, где R - сопротивление в омах, A - площадь поперечного сечения в квадратных метрах, а L - длина в метрах.

  • ρ t = ρ 0 [1 + α (T - T 0 ) - это уравнение, которое показывает связь между температурой и удельным сопротивлением материала. ρ 0 - удельное сопротивление при стандартной температуре, ρ t - удельное сопротивление при t 0 C, T 0 - эталонная температура, а α - температурный коэффициент удельного сопротивления.

  • Для металлов или проводников, когда температура увеличивается и удельное сопротивление металла увеличивается, и, таким образом, ток в металле уменьшается.У них положительный температурный коэффициент. Значение α положительное.

  • Для полупроводников, когда температура повышается, увеличивается проводимость материала. Это означает, что удельное сопротивление материала уменьшается, и поэтому ток увеличивается. Для полупроводников они имеют отрицательный температурный коэффициент. Значит, значение температурного коэффициента удельного сопротивления α отрицательно.

  • Для изоляторов электропроводность материала увеличивается при повышении температуры.Когда проводимость материала увеличивается, мы знаем, что удельное сопротивление уменьшается и, таким образом, увеличивается ток. Поэтому некоторые изоляторы при комнатной температуре превращаются в проводники при высокой температуре. Для изоляторов они имеют отрицательный температурный коэффициент. Значение температурного коэффициента удельного сопротивления α отрицательно.

  • Материалы с нулевым сопротивлением называются сверхпроводниками. Температура, при которой сопротивление падает до нуля, называется критической температурой.Высокая температура, сильное магнитное поле и высокая плотность тока ослабят свойство сверхпроводимости материала. Меркурий - пример сверхпроводника.

  • Такие материалы, как нихром, манганин и константан, не сильно зависят от температуры. Таким образом, изменение удельного сопротивления материала при изменении температуры незначительно.


Посмотрите это видео для получения дополнительной информации


Другие показания

Температурная зависимость удельного сопротивления

Constantan

Особенности курса

  • 101 видеолекция
  • Примечания к редакции
  • Документы за предыдущий год
  • Ментальная карта
  • Планировщик обучения
  • Решения NCERT
  • Обсуждение Форум
  • Тестовая бумага с видео-решением

,

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о