11-3 密度部分计算

土力学实验报告实验事项实验名称：土力学实验实验地点：宁夏建筑设计研究院实验日期：2014年11月11日实验对象：黄土（特殊土）实验室：物理实验室、力学实验室、化学实验室动手实验：土密度检测实验、水中离子检测实验参考书籍：土力学与地基基础密度实验法密度试验方法有环刀法、蜡封法、灌水法和灌砂法等。

对于细粒土，宜采用环刀法；对于易碎裂、难以切削的土，可用蜡封法；对于现场粗粒土，可用灌水法或灌砂法。

环刀法就是采用一定体积环刀切取土样并称土质量的方法，环刀内土的质量与环刀体积之比即为土的密度。

环刀法操作简便且准确，在室内和野外均普遍采用，但环刀法只适用于测定不含砾石颗粒的细粒土的密度。

仪器设备1、恒质量环刀，内径6.18cm(面积30cm 2)或内径7.98cm （面积50cm 2），高20mm ，壁厚1.5mm ；2、称量500g 、最小分度值0.1g 的天平；3、切土刀、钢丝锯、毛玻璃和圆玻璃片等。

操作步骤1、按工程需要取原状土或人工制备所需要求的扰动土样，其直径和高度应大于环刀的尺寸，整平两端放在玻璃板上。

2、在环刀内壁涂一薄层凡士林，将环刀的刀刃向下放在土样上面，然后用手将环刀垂直下压，边压边削，至土样上端伸出环刀为止，根据试样的软硬程度，采用钢丝锯或修土刀将两端余土削去修平，并及时在两端盖上圆玻璃片，以免水分蒸发。

3、擦净环刀外壁，拿去圆玻璃片，然后称取环刀加土质量，准确至0.1g 。

成果整理按式（3-1）或式（3-2）分别计算湿密度和干密度： V m m V m 12-==ρ （3-1）w d 01.01+=ρρ （3-2）式中 ρ—湿密度（g/cm 3），精确至0.01g/cm 3；d ρ—干密度（g/cm 3），精确至0.01g/cm 3；m —湿土质量（g ）；2m —环刀加湿土质量（g ）； 1m —环刀质量（g ）；w —含水率（%）；V —环刀容积（cm 3）。

环刀法试验应进行两次平行测定，两次测定的密度差值不得大于0.03 g/cm3并取其两次测值的算术平均值。

不锈钢0Cr13、1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13Cr14、Cr17Cr17Ni2、Cr18、9Cr18、Cr25、Cr280Cr18Ni9、1Cr18Ni91Cr18Ni9Ti、2Cr18Ni9Cr18Ni11Nb1Cr23Ni18、Cr17Ni3Mo2Ti1Cr18Ni11Si4A1Ti2Cr13Ni4Mn93Cr13Ni7Si2一、钢材长度尺寸钢材长度尺寸是各种钢材的最基本尺寸，是指钢材的长、宽、高、直径、半径、内径、外径以及壁厚等长度。

钢材长度的法定计量单位是米（ m）、厘米（cm）、毫米（mm）。

在现行习惯中，也有用英寸（″）暗示的，但它不是法定计量单位。

1. 钢材的范围定尺是节省资料的一种有效措施。

范围定尺就是长度或长乘宽不小于某种尺寸，或是长度、长乘宽从多少到多少的尺寸范围内交货。

生产单位可以按此尺寸要求进行生产供货。

2. 不定尺（通常长度）凡产品尺寸（长度或宽度），在尺度规定范围内，而又不要求固定尺寸的叫不定尺。

不定尺长度又叫通常长度（通尺）。

按不定尺交货的金属资料，只要在规定长度范围内交货即可。

例如，不大于25mm的普通圆钢，其通常长度规定为4-10m, 则长度在此范围内的圆钢都可以交货。

3. 定尺按订货要求切成固定尺寸的称为定尺。

按定尺长度交货时，所交金属资料必须具有需方在订货合同中指定的长度。

例如，合同上注明按定尺长度 5m 交货，则所交货的资料必须都是5m长的，短于5m或长于5m均为分歧格。

但实际上交货不成能都是5m 长，因此规定了允许有正偏差，而不允许有负偏差。

4. 倍尺按订货要求的固定尺寸切成整倍数的称为倍尺。

按倍尺长度交货时，所交金属资料的长度必须为需方在订货合同中指定的长度（叫单倍尺）的整数倍数（另加锯口）。

例如，需方在订货合同中要求单倍尺长度为 2m ，那么，切成双倍尺时长度即为4m，切成 3倍尺时即为6m，并分别加上一个或两个锯口量。

锯口量在尺度中有规定。

实验4 落球法测量液体的粘滞系数液体粘滞系数又叫内摩擦系数或粘度，是描述流体内摩擦力性质的一个重要物理量，它表征流体反抗形变的能力，只有在流体内存在相对运动时才表现出来。

液体在管道中的传输、机械润滑油的选择、物体在液体中的运动等与都与液体的粘滞系数有关。

液体粘滞系数可用落球法，毛细管法，转筒法等测量方法，其中落球法适用于测量粘滞系数（以下简称η）较高的液体。

η的大小取决于液体的性质与温度，温度升高η值将迅速减小。

如蓖麻油在室温附近温度改变1℃时η值改变约10%。

因此，测定液体在不同温度η值才有意义，欲准确测量液体的粘滞系数，必须精确控制液体温度。

1 [实验目的]1.1 观察液体的内摩擦现象，学会用落球法测量不同温度下蓖麻油的粘滞系数。

1.2 了解PID 温度控制的原理。

1.3练习用停表计时，用螺旋测微器测直径。

2 [实验仪器]变温粘度仪，ZKY-PID 温控实验仪，停表，螺旋测微计，钢球若干。

3 [仪器介绍]3.1落球法变温粘度仪变温粘度仪的外型如图11-1所示。

待测液体装在细长的样品管中，能使液体温度较快的与加热温达到平衡，样品管壁上有刻度线，便于测量小球下落的距离。

样品管外的加热水套连接到温控仪，通过热循环水加热样品。

底座下有调节螺钉，用于调节样品管的铅直。

3.2开放式PID 温控实验仪温控实验仪包含水箱，水泵，加热器，控制及显示电路等部分。

温控试验仪内置微处理器，带有液晶显示屏，具有操作菜单化，能根据实验对象选择PID 参数以达到最佳控制，能显示温控过程的温度变化曲线和功率变化曲线及温度和功率的实际值，能存储温度及功率变化曲线，控制精度高等特点。

开机后，水泵开始运转，显示屏显示操作菜单，可选择工作方式输入序号及室温，设定温度及PID 参数使用▲▼键选择项目，▲▼键设定参数，按确认键进入下一屏，按返回键返回上一屏。

进入测量界面后，屏幕上方的数据栏从左至右依次显示序号，设定温度，初始温度，当前温度，当前功率，调节时间等参数。

容积率建筑密度绿化率容积率，是指一个小区的总建筑面积与用地面积的比率。

对于发展商来说，容积率决定地价成本在房屋中占的比例，而对于住户来说，容积率直接涉及到居住的舒适度。

一个良好的居住小区，高层住宅容积率应不超过5，多层住宅应不超过2,绿地率应不低于30%但由于受土地成本的限制，并不是所有项目都能做得到。

简介容积率（Plot Ratio/Floor Area Ratio/VolumeFraction ）：又称建筑面积毛密度。

项目用地范围内地上总建筑面积（但必须是正负0标高以上的建筑面积）与项目总用地面积的比值。

容积率是衡量建设用地使用强度的一项重要指标。

容积率的值是无量纲的比值，通常以地块面积为1，地块内地上建筑物的总建筑面积对地块面积的倍数，即为容积率的值。

计算公式容积率二地上总建筑面积+规划用地面积上面这个公式的出处有：北京市规划委员会关于发布《容积率指标计算规则》的通知（市规发〔2006〕851号，2006年7月10日）但在工业上，根据GB50489-2009《化工企业总图运输设计规范》，容积率=（厂区建筑面积+构筑物面积）+厂区占地面积当建筑物层高超过8米，在计算容积率时该层建筑面积加倍计算各个地区或城市有各自相关规定）。

容积率越高，居民的舒适度越低，反之则舒适度越高。

绿地率也是如此。

绿地率较高，容积率较低，建筑密度一般也就较低，发展商可用于回收资金的面积就越少，而住户就越舒服。

容积率和绿地率__________两个比率决定了这个项目是从人的居住需求角度，还是从纯粹赚钱的角度来设计一个社区。

相关规定容积率一般是由政府规定的。

现行城市规划法规体系下编制的各类居住用地的控制性详细规划，一般而言，容积率分为独立别墅为0.2〜0.5, 联排别墅为0.4〜0.7, 6层以下多层住宅为0.8〜1.2, 11 层小高层住宅为1.5〜2.0, 18 层高层住宅为1.8〜2.5, 19 层以上住宅为2.4〜4.5, 住宅小区容积率小于1.0的，为非普通住宅。

题型8 突破高考卷题型讲座晶体结构的分析与计算1.(2023·湖北武汉二中诊断)(1)硒化铬的晶胞结构如图所示,晶胞参数为a nm和b nm,则硒化铬的密度为g·cm-3(列出表达式即可)。

(2)一种Ag2HgI4固体导电材料为四方晶系,其晶胞参数为a pm、a pm和2a pm,晶胞沿x、y、z的方向投影(如图所示),A、B、C表示三种不同原子的投影,设N A为阿伏加德罗常数的值,Ag2HgI4的摩尔质量为M g·mol-1,该晶体的密度为g·cm-3(用代数式表示)。

2.(2023·湖南师大附中诊断)(1)钴蓝晶体结构如图甲、图乙所示,该立方晶胞由4个Ⅰ型和4个Ⅱ型小立方体构成,其化学式为。

(2)金属硼氢化物可用作储氢材料。

图丙是一种金属硼氢化物氨合物的晶体结构示意图。

图中八面体的中心代表金属M原子,顶点代表氨分子;四面体的中心代表硼原子,顶点代表氢原子。

该晶体属立方晶系,晶胞棱边夹角均为90°,棱长为a pm,密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数的值为N A。

该晶体的化学式为。

3.[2021·全国乙卷·35(4)]在金属材料中添加AlCr2颗粒,可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。

AlCr2具有体心四方结构,如图所示。

处于顶角位置的是原子。

设Cr和Al原子半径分别为r Cr和r Al,则金属原子空间占有率为%(列出计算表达式)。

4.(2021·湖北卷·10)某立方晶系的锑钾(Sb-K)合金可作为钾离子电池的电极材料,图a为该合金的晶胞结构图,图b表示晶胞的一部分。

下列说法正确的是( )。

A.该晶胞的体积为a3×10-36 cm3B.K和Sb原子数之比为3∶1C.与Sb最邻近的K原子数为4a pmD.K和Sb之间的最短距离为125.(2021·重庆卷·18节选)研究发现纳米CeO2可催化O2-分解。

2023年中考物理专题训练——密度计算的应用1．图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔棒，其示意图如图乙。

轻质杠杆的支点O 距左端l 1=0.5m ，距右端l 2=0.2m 。

在杠杆左端悬挂重力为40N 的物体A ，右端挂边长为0.1m 的正方体B ，杠杆在水平位置平衡时，正方体B 对地面的压力为20N 。

（g 取10N/kg ）求：（1）此时杠杆右端所受拉力大小为多少？（2）正方体B 的密度为多少？2．如图所示，装有水的薄壁轻质圆柱形容器甲与圆柱形物块乙等高，放置于水平地面上，甲中水的深度为0.1米，底面积为0.02米2，求：（1）水对容器底部的压强p 水。

（2）容器内水的质量m 水。

（3）若水的深度是容器高度的13，甲的底面积是乙的2倍，乙的密度是水的3倍，现将乙放入容器甲中，求：水对容器底的压强与容器对地面的压强的比值。

3．质量为0.5千克、底面积为22210m -⨯的薄壁容器放在水平桌面的中央，容器内盛满水，水深0.2米、体积为332.510m -⨯。

求：（1）水的质量m 水；（2）水对容器底的压强p 水；（3）为了求得容器对水平桌面的压强p 容，小圆和小梦分别梳理了解题思路如下：小圆：F p S =容容容，而F G G =+水容容，又G F p S ==水水水容； 小梦：F p S =容容容，而F G G =+水容容，又G m g V g ρ==水水水水。

请你分别判断小圆和小梦的解题思路是否正确，并通过计算说明理由。

4．小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L 。

小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20 °C ，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45 °C 。

请你求解下列问题：（1）水箱中水的质量；（2）水吸收的热量（3=4.210J/(kg C)c ⨯⋅︒水）；（3）如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40%，求至少需要燃烧多少煤气？（煤气的热值为q ＝4.2×107J/kg ）5．某薄壁圆柱形玻璃容器放在水平桌面上，容器的质量为0.5千克、底面积为3510-⨯米2.将一定量的水注入容器内（水未溢出），容器内水深为0.2米。

实验4 落球法测量液体的粘滞系数液体粘滞系数又叫内摩擦系数或粘度，是描述流体内摩擦力性质的一个重要物理量，它表征流体反抗形变的能力，只有在流体内存在相对运动时才表现出来。

液体在管道中的传输、机械润滑油的选择、物体在液体中的运动等与都与液体的粘滞系数有关。

液体粘滞系数可用落球法，毛细管法，转筒法等测量方法，其中落球法适用于测量粘滞系数（以下简称η）较高的液体。

η的大小取决于液体的性质与温度，温度升高η值将迅速减小。

如蓖麻油在室温附近温度改变1℃时η值改变约10%。

因此，测定液体在不同温度η值才有意义，欲准确测量液体的粘滞系数，必须精确控制液体温度。

1 [实验目的]1.1 观察液体的内摩擦现象，学会用落球法测量不同温度下蓖麻油的粘滞系数。

1.2 了解PID 温度控制的原理。

1.3练习用停表计时，用螺旋测微器测直径。

2 [实验仪器]变温粘度仪，ZKY-PID 温控实验仪，停表，螺旋测微计，钢球若干。

3 [仪器介绍]3.1落球法变温粘度仪变温粘度仪的外型如图11-1所示。

待测液体装在细长的样品管中，能使液体温度较快的与加热温达到平衡，样品管壁上有刻度线，便于测量小球下落的距离。

样品管外的加热水套连接到温控仪，通过热循环水加热样品。

底座下有调节螺钉，用于调节样品管的铅直。

3.2开放式PID 温控实验仪温控实验仪包含水箱，水泵，加热器，控制及显示电路等部分。

温控试验仪内置微处理器，带有液晶显示屏，具有操作菜单化，能根据实验对象选择PID 参数以达到最佳控制，能显示温控过程的温度变化曲线和功率变化曲线及温度和功率的实际值，能存储温度及功率变化曲线，控制精度高等特点。

开机后，水泵开始运转，显示屏显示操作菜单，可选择工作方式输入序号及室温，设定温度及PID 参数使用▲▼键选择项目，▲▼键设定参数，按确认键进入下一屏，按返回键返回上一屏。

进入测量界面后，屏幕上方的数据栏从左至右依次显示序号，设定温度，初始温度，当前温度，当前功率，调节时间等参数。