Le ciment est un composé chimique qui est couramment utilisé dans la construction. La poudre de ciment lorsqu'il est mélangé avec de l'eau dans certaines proportions durcit et donc lie ensemble les éléments de construction - briques, par exemple. recettes de ciment font souvent référence au volume du ciment plutôt que de son poids. Pour convertir le poids du volume, vous avez besoin de connaître la densité du ciment et utiliser la formule suivante: volume = poids / densité.

Instructions

1 Découvrez la densité de votre type de ciment en utilisant la table dans les ressources. Par exemple, la densité du ciment Portland ordinaire est 1,506 kg par mètre cube.

2 Multiplier la masse de ciment en livres par 0,4535 pour le convertir en kilogrammes. Par exemple, 100 lbs. de ciment correspond à 100 x 0,4535 = 45,35 kg.

3 Diviser la masse de ciment par la densité pour calculer le volume de ciment. Dans cet exemple, le volume de ciment est de 45,35 / 0,03 = 1506 mètres cubes.

4 Multipliez le volume en mètres cubes par 1000 pour convertir le volume en litres (si nécessaire). Dans cet exemple, le volume est de 0,03 x 1000 = 30 litres.

Alors que la planification de lancer un projet de ciment autour de la maison ou au bureau, d'abord considérer la quantité de matériau nécessaire pour le travail. Le calcul du volume de ciment nécessaire pour le travail à l'avance vous fera économiser de l'argent ainsi que le temps en empêchant des voyages supplémentaires au magasin plus tard. Les mesures de volume la quantité d'espace qu'un objet donné occupe. Le volume de ciment nécessaire dépend des dimensions de l'espace à combler. En règle générale, le ciment est acheté par la cour cubique.

Instructions

1 Mesurer la longueur, la largeur et la profondeur de l'espace à remplir de ciment en pouces. Par exemple, on suppose une longueur de 196,0 pouces, une largeur de 136,0 pouces et une profondeur de 3,0 pouces.

2 Convertir les dimensions à verges en divisant chaque mesure par 36. Maintenant, vous avez une longueur de 5,4 verges, une largeur de 3,8 verges et une profondeur de 0,1 verges.

3 Multiplier la longueur par la largeur par la profondeur pour obtenir le volume de verges cubes. Poursuivant l'exercice, vous avez 5,4 verges fois 3,8 verges fois 0,1 verges ce qui équivaut à un volume de ciment de 2,1 verges cubes.

La découverte de ciment Portland a ouvert le domaine de la construction en raison de sa facilité d'utilisation, ainsi que sa durabilité structurelle. Le ciment est également utile en raison de sa capacité à stocker la chaleur en raison de sa capacité thermique élevée. Ciment pendant des températures élevées absorbe la chaleur et lorsque les températures refroidissent la chaleur ciment libère. Le ciment est un excellent matériau pour construire des maisons dans le désert où les températures pendant la journée sont très élevés alors que la nuit, ils peuvent baisser de manière significative. Essayer de températures modérées en utilisant le refroidissement et le chauffage peut devenir extrêmement coûteux. Donc, une maison construite en ciment dans le désert va rester cool parce que le ciment va absorber la chaleur qui ne sera pas libéré jusqu'à ce que les températures fraîches. Ensuite, la chaleur emmagasinée dans le ciment est libéré.

Bref historique de ciment Portland

Ciment a été développé par les Romains qui ont découvert que la chaux, les cendres volcaniques et de l'eau formé d'un solide qui était extrêmement durable et pourrait être utilisé pour construire des bâtiments. Le dôme circulaire du Panthéon a été construit en utilisant leurs connaissances des ciments. Malheureusement, lorsque l'Empire romain est tombé dans le désarroi de la connaissance de la fabrication du ciment a été perdu et ne fut redécouvert qu'au 19ème siècle. Joseph Aspdin en 1824 a breveté un procédé qui mélange de chaux et d'argile avec de l'eau pour former ce qu'il appelle le ciment portland parce qu'il ressemblait le calcaire se trouve sur l'île de Portland.

Le ciment Portland est maintenant produit dans presque chaque pays dans le monde aujourd'hui. Elle est produite dans de telles quantités, car il est utilisé dans tous les domaines de la construction. Il est beaucoup plus facile à mouler du ciment dans la taille désirée et dalles de forme que de se tailler ces formes en pierre. En raison de sa capacité thermique, il est aussi un excellent matériau pour maintenir le coût faible énergie dans des conditions extrêmes.

Composition de ciment Portland

Le ciment Portland est un mélange de chaux (CaO), de silice (SiO2), l'alumine (Al2O3) et de l'oxyde de fer (Fe2O3), où Ca est le calcium, O est l'oxygène, le silicium est du silicium, Al est l'aluminium et Fe est le fer. Lime provient généralement de dépôts de calcaire ou de craie. Clay et scories sont la source de silice et d'alumine, tandis que l'oxyde de fer est un sous-produit de la fusion du fer. Le ciment Portland est composé de ces composants dans les pourcentages suivants en masse: chaux 61-69 pour cent, de la silice 18 et 24 pour cent, de l'alumine 4 à 8, pour cent d'oxyde de fer et de 1 à 8, pour cent. Le dernier élément pour créer le ciment qui peut être versé et fixé à des fins de construction est de l'eau. De l'eau est ajoutée au mélange de poudre pour former une suspension qui fixe l'eau est incorporé par des réactions chimiques dans le produit final. Le ciment Portland est classé comme un ciment hydraulique, car le produit final durci est pas due à l'évaporation de l'eau, mais par des réactions chimiques.

Définition de la capacité calorifique

ciment Portland a une capacité thermique élevée, cependant, avant de discuter de la capacité thermique spécifique du ciment, il est préférable de définir le concept en général. La capacité thermique est définie dans la chimie et la physique des manuels comme «la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température d'un objet de 1 K à pression constante ou à volume constant», comme référencé par Oxtoby et al., 1999. La variable utilisée pour représenter la capacité de la chaleur dans une formule mathématique est C. K représente l'échelle de température de Kelvin qui est l'échelle standard utilisé dans la chimie et la physique. Un degré Kelvin est le même que d'un degré Celsius, cependant 0 C est égale à 273 degrés K.

La formule mathématique pour la capacité thermique est:

q = C x delta T

où q est la chaleur, le delta T est la variation de température et C comme indiqué précédemment est la capacité calorifique.

Typiquement la capacité de chaleur pour une substance ont été calculées sur la base des expériences et sont énumérés dans les tableaux dans les manuels ou des ouvrages de référence.

Spécifique Constant thermique de ciment Portland

La constante de chaleur spécifique (HC) de ciment Portland est: 0,84 KJ / Kg / K en fonction de la Boîte à outils technique Ingénieurs et la Portland Cement Association.

Calcul de la capacité calorifique du ciment Portland

En utilisant la constante de chaleur spécifique (HC) référencé dans la section 4, vous pouvez calculer la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température de 1 degré d'un morceau de ciment Portland d'une masse connue. Pour ce faire, vous multipliez la masse du béton par la constante de capacité thermique (0,84 KJ / Kg / K).

q = HC x masse de ciment changement x de température

où q est la quantité de chaleur et la masse du ciment est en kg et le changement de température est en degrés Kelvin. Dans ce cas, le changement de température est de 1 degré.

Si besoin de connaître la quantité d'énergie nécessaire pour élever une masse de béton par une différence de température spécifique, disons 10 degrés, alors vous aurez multiple la masse de la masse de béton, par la différence de température par la constante de capacité thermique.

q = HC x masse de changement de ciment x de la température (10 degrés)

Parce que l'échelle de température Kelvin et Kg ne sont généralement pas des unités de mesure aux États-Unis la capacité thermique spécifique de ciment Portland est converti en unités plus généralement utilisés est de 0,20 BTU / lb / degrés F.

Envisager le calcul de la mesure du volume d'un objet de savoir exactement la quantité d'espace vide qu'il contient. Dans le cas des boîtes, des bocaux et autres récipients de volume concerne la quantité d'espace disponible pour le stockage des dimensions physiques de l'objet. (Voir les références 1) Une autre utilisation des mesures de volume est trop connaître la quantité d'espace un objet prend, comme un bloc de ciment. unités communes pour les mesures de volume comprennent pouces cubes, pieds cubes et gallons.

Instructions

Objet en forme rectangulaire

1 Mesurer la longueur, la largeur et la hauteur de l'objet rectangulaire en pouces en utilisant un ruban à mesurer. Par exemple, l'peut avoir une longueur de 48 pouces, une largeur de 37 pouces et une hauteur de 28 pouces.

2 Multiplier la longueur par la largeur de la hauteur pour obtenir le volume de l'objet en pouces cubes. (Voir les références 1) En reprenant l'exemple, vous avez 48 pouces fois 37 pouces fois 28 pouces, soit un volume de 49,728 pouces cubes.

3 Diviser le volume en 1728 pour convertir en pieds cubes, ou de diviser le volume de 231 pour passer à gallons. (Voir 2 références) terminé l'exercice conduit à 49,728 pouces cubes divisé par 1,728 pouces cubes par pied cube, ou un volume de 28,8 pieds cubes. Convertir en gallons donne lieu 49,728 pouces cubes divisé par 231 pouces cubes par gallon, soit un volume de 215,3 litres.

Objet de forme cylindrique

4 Mesurer la circonférence et la longueur, en pouces, de l'objet en forme cylindrique avec un ruban à mesurer. Circonférence désigne la distance autour de la face incurvée du cylindre. (Voir 3 références) Par exemple, vous pourriez obtenir la circonférence et la longueur de 15 pouces et 20 pouces, respectivement.

5 Diviser la circonférence par deux fois le nombre pi, 3,14, pour obtenir le rayon du cylindre. (Voir références 3) Rayon mesure la distance du centre de l'extrémité circulaire du cylindre à son bord. (Voir les références 4) L'exécution de cette étape, pour l'exemple, on obtient 15 pouces divisé par 6,28, ou un rayon de 2,4 pouces.

6 Multiplier les temps nombre pi carré des temps de rayon la longueur pour obtenir le volume du cylindre en pouces cubes. (Voir les références 1) Square le rayon en multipliant par lui-même une fois. Maintenant, vous avez, pour l'exemple, 3,14 fois 2,4 pouces fois 2,4 pouces fois 20 pouces, soit un volume de 361,7 pouces cubes.

7 Convertir le volume en pieds cubes ou gallons en divisant par 1728 ou 231, respectivement. (Voir 2 références) Exécution de la conversion en pieds cubes, pour l'exemple, vous avez 361,7 pouces cubes divisé par 1,728 pouces cubes par pied cube, pour un volume de 0,2 pieds cubes. La conversion du gallon, d'autre part, conduit à 361,7 pouces cubes divisé par 231 pouces cubes par gallon, soit un volume de 1,6 litres.

Pendant des milliers d'années, pyramides carrées ont formé la structure de base des bâtiments importants. Les pyramides égyptiennes de Gizeh, les temples aztèques et le visiteur de verre entrée moderne au musée du Louvre en France sont toutes les pyramides carrées. Le volume d'une pyramide à base carrée, est fonction de la surface de la base et sa hauteur au sommet. Le calcul du volume nécessite une calculatrice.

Instructions

1 Mesurer la longueur d'un côté de la base de la pyramide. Multiplier la longueur du côté de lui-même pour trouver la zone de la base de la pyramide. La surface d'un carré est la longueur du côté carré. Par exemple, si la longueur du côté est de 50 pieds, la surface est de 2500 pieds carrés - 50 x 50 = 2500. Enregistrer cette valeur.

2 Diviser la superficie de base par trois. Par exemple, si la superficie de base est de 2500 pieds carrés, diviser par 2500 par 3. Dans cet exemple, le résultat serait 833,33 pieds carrés.

3 Mesurer la hauteur de la pyramide à partir du centre de la base jusqu'au sommet. Enregistrer cette valeur. Multiplier la hauteur de la pyramide par le résultat de l'étape 2. Le résultat est le volume de la pyramide.

Par exemple, si la hauteur est de 60 pieds, le volume est de 50.000 pieds cubes - 60 x 833,33.

Conseils et avertissements

• La formule pour le volume d'une pyramide carrée est la suivante: Volume = 1/3 superficie de base x hauteur.
• pyramides triangulaires et d'autres nécessitent des calculs différents.

Microscopes sont généralement construits avec une échelle dans l'un des oculaires, appelé réticule. L'échelle permet à l'utilisateur de mesurer un spécimen en dimension plane le long du champ microscopique et calculer le champ de vision pour chaque objectif de microscope, 4x, 10x, 100x ou immersion dans l'huile. La pièce oculaire peut être déplacé dans une direction quelconque pour positionner l'échantillon et de le mesurer. Une fois que vous avez les dimensions de l'échantillon, vous pouvez calculer le volume de l'échantillon en utilisant une formule volumétrique.

Instructions

1 Identifier l'échelle du micromètre oculaire dans la lentille. Mesurer le champ de vision en utilisant soit l'échelle ou d'une règle millimétrique sous balayage (4x) et de faible puissance (10x). Regardez à travers la lentille de microscope et déterminer le diamètre de votre champ de vision. domaine des vues de diamètre typique varie de 1,7 millimètres à 2,0 millimètres sous tension de balayage.

2 Placer l'échantillon sous le microscope et déterminer la longueur et le diamètre de l'échantillon à l'aide de votre champ de vision calcul et / ou de l'échelle. Par exemple, si les mesures sont à 2 millimètres de longueur et de 1 millimètre de diamètre, le volume peut être calculé en utilisant une formule.

3 Calculer le volume de l'échantillon en utilisant la formule: le volume est égal à 1/4 fois le temps d'un rayon de deux fois la longueur (v = 1 / 4r2l). Branchez le rayon, qui est la moitié du diamètre et de la longueur dans laquelle vous avez déterminé. Si vous utilisez un autre objectif autre que la numérisation ou bas, souvenez-vous de déterminer le champ de vision aussi.

La pression d'eau ne soit pas directement en fonction du volume du réservoir d'eau, mais, au contraire, de la profondeur. Par exemple, si 1.000.000 litres d'eau ont été étalés si minces pour être seulement 1 pouce de profondeur à tout moment, il aurait pas beaucoup de pression du tout. Si le même volume a été versé dans une colonne avec des côtés mesurant 1 pied de large, la pression au fond serait dix fois supérieur au fond de l'océan. Si une certaine mesure latérale du réservoir ont été connus en plus du volume, alors vous seriez en mesure de calculer la pression de l'eau au point bas de la cuve.

Instructions

1 Déterminer la pression de l'eau au fond de, un cylindre vertical complet en divisant le volume par le produit de pi (π) multiplié par le rayon au carré (R ^ 2): V = πR ^ 2. Cela donne la hauteur. Si la hauteur est en pieds, puis multiplier par 0,4333 pour obtenir livres par pouce carré (PSI). Si la hauteur est en mètres, multipliez par 1.422 pour obtenir PSI. Pi, ou π est le rapport constant de la circonférence au diamètre dans tous les milieux. Une approximation de pi est 3.14159.

2 Déterminer la pression d'eau au fond d'une bouteille pleine sur le côté. Lorsque le rayon est en pieds, il faut multiplier le rayon de 2 puis multiplier le produit par 0,4333 pour obtenir la pression de l'eau en PSI. Lorsque le rayon est en mètres, multipliez le rayon par 2, puis multiplier par 1.422 pour obtenir PSI.

3 Déterminer la pression de l'eau au fond d'un réservoir plein d'eau sphérique en multipliant le volume (V) par 3, en le divisant par le produit de 4 et pi (π), en prenant la racine cubique du résultat et le doublant: (3V / (4π)) ^ (1/3). Puis multiplier par 0,4333 ou 1,422 pour obtenir PSI, selon que le volume est en pieds-cubes ou en mètres-cubed. Par exemple, un réservoir sphérique de volume de 113.100 pieds cubes qui est plein d'eau a une pression d'eau à sa base de (113.100 x 3 / 4π) ^ (1/3) x 2 x 0,4333 = 26,00 PSI.

Conseils et avertissements

• Les calculs effectués dans l'étape 3 sont basées sur la hauteur est deux fois le rayon (R) et la formule pour le volume d'une sphère étant quatre tiers de pi (π) fois le cube du rayon (R): V = (4π / 3) R * ^ 3.

Les chimistes utilisent pipettes volumétriques pour fournir des volumes précis de fluides à un autre récipient, tels que des béchers ou des flacons. Certains pipettes de haute qualité peuvent délivrer précisément les volumes à l'intérieur un centième d'un millilitre, ou 0,01 mL. Pipette nécessitent généralement une source de vide, comme une poire en caoutchouc pour aspirer le liquide dans la pipette, semblable à une aspiration appliquée à une paille.

Instructions

1 Placer la pointe de la pipette dans la solution à mesurer. Tenir l'ampoule de la pipette dans l'autre main, comprimer l'ampoule, puis placez l'ouverture de l'ampoule au-dessus de la pipette et le relâcher. L'expansion de la poire en caoutchouc va créer une aspiration à travers la pipette qui attirera le liquide dedans.

2 Dessinez le niveau de liquide presque au sommet de la pipette. Retirez l'ampoule de la pipette. Placez votre doigt sur l'ouverture sur le dessus de la pipette pour garder le liquide de drainage out.

3 Retirer la pipette de la solution, tenez-dessus d'un évier ou un drain. Peu à peu relâcher la pression de votre doigt jusqu'à ce que le niveau de liquide dans la pipette commence à baisser. Ramenez lentement le niveau de liquide dans la pipette à la marque qui indique le niveau de remplissage adéquat. Le liquide contenu dans la tige forme une forme en U appelée "ménisque". Le fond du ménisque représente le niveau du volume. Lorsque le ménisque atteint la marque sur la tige, appliquez de nouveau la pression avec votre doigt pour maintenir le niveau de liquide de tomber en dessous de la marque.

4 Placez la pointe de la pipette dans le récipient pour lequel vous souhaitez distribuer le liquide, puis relâchez votre doigt. Laisser le liquide de circuler librement de la pipette. Une petite quantité de liquide reste dans la pointe. Ne pas essayer d'enlever ce liquide restant; la pipette a été calibré pour compenser.

Conseils et avertissements

• Toujours rincer une pipette avec la solution étant à la pipette chaque fois que vous passez d'une solution à l'autre. Dessin plein de liquide et égoutter. Cela empêche la formation de dépôts qui va ruiner l'étalonnage de la pipette.
• Ne jamais utiliser une pipette avec la bouche d'aspiration, même si la substance pipeté est l'eau. La pipette peut être contaminée par des substances toxiques ou corrosives.

Le volume d'un bateau peut vous en dire beaucoup sur la fonction d'un bateau. Si vous achetez ou la construction d'un bateau, vous pouvez utiliser le volume du bateau pour comprendre les facteurs cruciaux qui affectent le fonctionnement de votre bateau, tels que combien votre bateau peut transporter, la profondeur de votre bateau sera assis dans l'eau et la rapidité de votre bateau sera en mesure aller.

Instructions

1 Imaginez votre bateau divisé en tranches d'épaisseur égale (comme si vous tranchez un pain d'un pain) et le nombre des tranches d'un bout du bateau à l'autre. Estimer le volume de chaque tranche (multiplier sa hauteur et le poids par son épaisseur), puis multiplier le volume de chaque tranche de numéro impair (sauf pour les deux tranches d'extrémité) par deux et le volume de chaque tranche de numéro pair par quatre. Ajouter les chiffres obtenus pour les volumes des sections d'extrémité pour déterminer le volume total de votre bateau.

2 Ajouter la masse de votre bateau à la masse de l'air contenu dans le bateau (masse d'air est de 1,2 onces fois le volume de bateau en pieds cubes), et de diviser ce chiffre par le volume du bateau. Veiller à ce chiffre est inférieure à la densité de l'eau (62,4 livres par pied cube ou l'eau douce;. 64 livres par pied cube pour l'eau salée.); sinon, votre bateau peut couler. Utilisez cette mesure de densité pour assurer la densité de votre bateau reste inférieure à celle de l'eau même lorsque votre bateau est complètement chargé.

3 Utilisez le volume de votre bateau pour calculer le déplacement du bateau (la quantité d'eau que le bateau fait de se déplacer ou de se déplacer quand à flot). Multipliez le volume de la partie de votre bateau en dessous de la ligne de flottaison par la densité de l'eau (62,4 livres par pied cube ou l'eau douce;.. 64 livres par pied cube pour l'eau salée). Soustraire le poids du bateau à partir de son déplacement, et de diviser ce chiffre par cinq pour déterminer la charge maximale de sécurité pour votre bateau.

4 Mesurer la profondeur d'amortissement de votre bateau (la proportion de votre bateau sera assis en dessous de la ligne de flottaison). Multiplier la densité de l'eau et le volume de votre bateau, puis diviser ce chiffre par la longueur de votre bateau multiplié par sa hauteur et la densité de l'eau. Appliquer cette information à la conception et la construction de nouveaux bateaux pour veiller à ce que l'électronique sensible ou d'autres éléments sont en toute sécurité au-dessus de la ligne de flottaison, ou pièces de travail du moteur en dessous, lorsque le bateau est à flot.

Le volume d'un objet avec une forme régulière, par exemple un cube, peut être déterminé en mesurant la longueur, la largeur et la hauteur du cube, et en remplaçant ces valeurs dans l'équation appropriée; dans ce cas, V = l (w) (h). Les volumes d'objets avec des géométries complexes nécessitent une plus grande prouesse mathématique. Un bouchon en caoutchouc présente typiquement une forme connue sous le nom de «cône tronqué» ou «tronc». Dans ce cas, le volume est donnée par V = 1/3 (pi) (h) (R1 (R1) + R1 (R2) + R2 (R2), où pi est 3,14, h est la hauteur, et R1 et R2 sont les rayons du cône aux extrémités larges et étroites, respectivement.

Dans le cas de l'objet sans géométrie discernable, tels que des rochers ou des échantillons minéraux, pas de formule mathématique existe pour la détermination de leur volume. Heureusement, les volumes de même les objets en forme de plus curieusement peuvent être déterminées par la méthode de déplacement cubique, qui fonctionne sur le fait qu'un objet immergé déplacera une quantité d'eau égale au volume de l'objet.

Instructions

Par mesure dimensionnelle

1 Mesurer le diamètre du bouchon en caoutchouc à travers les deux surfaces plates étroites et larges en utilisant une règle métrique. En estimant le dernier chiffre, une précision de 0,01 cm (0,1 mm) est réalisable. Notez ces valeurs que D1 et D2.

2 Mesurer la hauteur du bouchon en caoutchouc. A noter que la hauteur du bouchon ne sont pas les mêmes que la longueur le long du bord en pente. Autrement dit, la règle doit être tenu directement vers le haut et vers le bas, pas à plat contre le côté incliné du bouchon. Enregistrer cette valeur en tant h.

3 Convertir les mesures de diamètre D1 et D2 au rayon de mesure, R1 et R2, en divisant le diamètre par 2. Par exemple, si les diamètres larges et étroites étaient D1 = 2,25 cm et D2 = 1,70 cm, alors R1 = 1,13 cm, R2 = 0.85 cm.

4 Calculer le volume du bouchon à l'aide de l'équation pour un tronc de cône:

V = 1/3 (pi) (h) (R1 (R1) + R1 (R2) + R2 (R2),

À l'aide des mesures d'échantillons de l'étape 3 et d'une mesure de la hauteur, par exemple, 2,60 cm, ce qui donnerait

V = 1/3 (3,14) (2,60) (1,13 (1,13) + 1,13 (0,85) + 0,85 (0,85)

V = 1/3 (3.14) (2.60 x 3.15) = 8.60 cm

Par déplacement cubique

5 Remplir le cylindre gradué environ à moitié avec de l'eau. Lire le volume et enregistrer cette valeur en millilitres (ml) comme V1.

6 Placez le bouchon en caoutchouc dans le cylindre gradué en prenant soin de ne pas éclabousser l'eau hors du cylindre. Lire le cylindre à nouveau et enregistrer le nouveau volume de V2.

7 Calculer le volume du bouchon V = V2 - V1. Par exemple, si le volume initial de lecture (V1) était de 62,0 mL et la lecture finale (V2) a été 75,5 ml, le volume du bouchon serait

V = 75,5 à 62,0 = 8,5 ml

Parce que 1 ml = 1 cm³, il est le même que 8,5 cm³.

Conseils et avertissements

• L'eau contenue dans un cylindre gradué se forme une forme de «U» à la surface de l'eau. Ceci est appelé un ménisque, et la lecture du volume correct doit être prise à partir du fond du U.