وقتی درباره چگالی آهن صحبت می‌کنیم، جرم واحد حجم این ماده است. آهن که با Fe در جدول تناوبی شناخته میشود، یک محصول انعطاف‌پذیر، چکش خوار، به رنگ خاکستری نقره‌ای است که وقتی با اکسیژن و رطوبت برخورد می‌کند، به رنگ قرمز یا قهوه‌ای تغییر شکل می‌دهد. در این مقاله به موضوع چگالی آهن و نحوه محاسبه آن می‌پردازیم. برای خواندن ادامه مطلب، مجله کارآهن را دنبال کنید.
چگالی چیست؟
چگالی، جرم واحد حجم یک ماده است. فرمول چگالی d = M/V است که d چگالی، M جرم و V حجم در نظر گرفته میشود. چگالی معمولا بر حسب واحد گرم بر سانتی متر مکعب بیان می‌گردد.
به عنوان مثال، چگالی آب ۱ گرم بر سانتی متر مکعب و چگالی زمین ۵.۵۱ گرم بر سانتی متر مکعب است. چگالی را می‌توان به صورت کیلوگرم بر متر مکعب نیز بیان کرد. به عنوان مثال، چگالی هوا ۱.۲ کیلوگرم بر متر مکعب است.
چگالی جامدات، مایعات و گازهای معمولی در کتاب‌های درسی و کتاب های راهنما ذکر شده است. چگالی وسیله‌ای مناسب برای به دست آوردن جرم یک جسم از حجم آن یا بالعکس ارائه می‌دهد.
جرم برابر است با حجم ضرب در چگالی (M = Vd)، در حالی که حجم برابر است با جرم تقسیم بر چگالی (V = M/d). وزن یک جسم که معمولا از جرم آن بیشتر است، با ضرب جرم در شتاب گرانش به دست می‌آید. جداولی که وزن در واحد حجم مواد را فهرست می‌کند نیز موجود است.
این مقدار دارای عناوین مختلفی مانند چگالی وزن، وزن مخصوص یا وزن واحد است. عبارت چگالی ذرات به تعداد ذرات در واحد حجم اشاره دارد نه به چگالی یک ذره و معمولا به صورت n بیان میشود.
معرفی فلز آهن
کلمه آهن از کلمه «iren» در زبان آنگلوساکسون سرچشمه می‌گیرد. برخی از زبان شناسان حدس می‌زنند که کلمه آهن از اتروسکی aisar به معنای خدایان الهام گرفته شده است.
نماد «Fe» از کلمه لاتین ferrum به معنای فلز مقدس گرفته شده است که در گذشته برای آماده‌سازی جنگ‌های صلیبی استفاده میشد. قبل از آن که با چگالی آهن آشنا شوید، خوب است در مورد این فلز کاربردی اطلاعاتی داشته باشید.
علاوه بر این، آهن عنصری از گروه هشتم جدول تناوبی است. این ماده براق، انعطاف‌پذیر، چکش خوار، به رنگ خاکستری نقره‌ای است که دهمین عنصر فراوان در جهان شناخته میشود. آهن به مقدار زیادی در هسته زمین و به صورت مذاب وجود دارد.
اگر به دنبال آگاهی از مفهوم چگالی آهن هستید، باید بدانید که این فلز براق پس از اکسید شدن (واکنش با اکسیژن و رطوبت) به رنگ قهوه‌ای یا قرمز در می‌آید.
چگالی آهن چقدر است؟
همانطور که اشاره کردیم، واحد چگالی کیلوگرم بر متر مکعب است که این نکته نیز برای واحد چگالی آهن نیز مصداق دارد. چگالی آهن به طور کلی ۷۸۶۰ کیلوگرم بر مترمکعب است.
منظور از اینکه چگالی آهن ۷۸۶۰ کیلوگرم بر مترمکعب است یعنی وزن آهن در هر متر مکعب، به همین مقدار در نظر گرفته میشود.
جدول چگالی آهن
در جدول زیر به مشخصات کلی آهن و چگالی آهن می‌پردازیم:
| جدول چگالی آهن | |||||
| عنصر | ریشه | نماد | چگالی | ویژگی | ظاهر |
| آهن | کلمه لاتین ferrum به معنای فلز مقدس | Fe | ۷.۸۶ | انعطاف‌پذیر و چکش خوار | نقره ای، فلزی |
چگالی آهن بیشتر است یا فولاد
فولاد تقریبا به طور کامل از اتم‌های آهن ساخته شده است، اما چگالی آن از آهن بیشتر در نظر گرفته میشود. از طرفی فولاد، ۰.۰۰۲ تا ۲.۱۴ درصد کربن دارد که بیشتر از آهن فرفورژه و کمتر از چدن است. مسلما، این مقدار کمی کربن از نظر وزن است اما باعث پیشرفت فیزیکی قابل توجهی میشود که فولاد را سخت‌تر و قوی‌تر از آهن خالص می‌کند.
علاوه بر این، فولاد یک نوع آلیاژ پر کاربرد از جنس آهن است که از ترکیب آهن و کربن به دست می‌آید. کاربردهای فولاد باعث شده است که این ماده اهمیت بالایی در صنایع مختلف داشته باشد.
اگر چگالی آهن ۷۸۶۰ کیلوگرم بر مترمکعب است، چگالی فولاد بین ۷.۸۵ تا ۸۰۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب در نظر گرفته میشود. بنابراین چگالی فولاد در مواردی بیشتر از آهن است و این موضوع می‌تواند نشان دهنده سختی و دانسیته بیشتر فولاد نسبت به آهن باشد.
چگالی آهن بیشتر است یا طلا
آهن ۱ کیلوگرمی یا طلای ۱ کیلوگرمی، کدام سنگین‌تر است؟ هر دو وزن یکسانی دارند، زیرا وزن آن‌ها ۱ کیلوگرم است. با این حال، چگالی طلا از آهن بیشتر است، بنابراین یک طلای ۱ کیلوگرمی در مقایسه با آهن ۱ کیلوگرمی از نظر اندازه بسیار کوچکتر خواهد بود. در ضمن چگالی طلا، ۱۹.۳ kg/m3 است.
محاسبه چگالی آهن
فرمول محاسبه چگالی آهن عبارت است از:
- چگالی آهن= جرم ماده (کیلوگرم یا گرم) حجم ماده (متر مکعب یا سانتی متر مکعب)
- Density (ρ) = mass (m)/Volume (V)
فرمول محاسبه وزن آهن
شاید فکر کنید که محاسبه وزن آهن با سایر مقاطع فولادی متفاوت است. در حالی این گونه نیست و شما به راحتی با یادگیری فرمول کلی وزن آهن آلات، می‌توان چگالی انواع فلزات به ویژه چگالی ورق آهن را محاسبه کنید.
فرمول محاسبه چگالی آهن و انواع مقاطع فولادی عبارت است از:
- وزن آهن آلات (کیلوگرم) = (چگالی (گرم بر سانتیمتر مکعب) × طول (برحسب متر) × مساحت سطح مقطع (میلی‌متر)) ÷ ۱۰۰۰
چگالی آهن مذاب
چگالی آهن مذاب در محدوده بین ۷.۰ تا ۷.۲ گرم (cm3 در ۵۵۰ درجه سانتیگراد) است. همچنین باید اشاره کنیم که چگالی آهن در دمای مایع (۱۵۳۶ درجه سانتیگراد)، ۷۰۲۲ کیلوگرم بر مترمربع در نظر گرفته میشود.
چگالی آهن اسفنجی
این اکسید آهن به نوبه خود با استفاده از خاک رس به عنوان چسب و سپس سخت شدن آن با پخت در کوره‌های ۱۳۱۵ درجه به شکل گلوله تبدیل میشود. دارای رطوبت از ۰ تا ۲ درصد است که برای فرآیند ساخت فولاد مورد استفاده قرار می‌گیرد. چگالی ظاهری آهن اسفنجی ۱۹۰۰ تا ۲۴۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب است.
چگالی سنگ آهن مگنتیت
مگنتیت یک اکسید آهن طبیعی (Fe3O4) است که چگالی آن ۵.۱۷ گرم بر سانتی متر مکعب است.
خرید انواع آهن آلات
در این مقاله به موضوع چگالی آهن و نسبت آن با برخی از فلزات مانند فولاد و … پرداختیم. با این حال، اگر به دنبال خرید انواع آهن آلات مانند خرید میلگرد، خرید تیرآهن، خرید نبشی، خرید ناودانی، خرید سیم مفتول، خرید ورق فولادی، خرید ورق گالوانیزه و … هستید، پیشنهاد می‌کنیم که از وب سایت کارآهن دیدن کنید.
وب سایت کارآهن، یکی از به روزترین و معتبرترین منابع استعلام قیمت آهن آلات در کشور است که علاوه بر فروش محصولات فولادی، مشاوره رایگان ارائه می‌دهد. همین حالا به وب سایت کارآهن سر بزنید.
کلام آخر
در این مقاله به موضوع چگالی آهن و نسبت آن با فولاد پرداختیم. چگالی آهن ۷۸۶۰ کیلوگرم بر مترمکعب است مکعب است. همچنین باید اشاره کنیم که چگالی فولاد کمتر از چگالی آهن است اما از نظر سختی، فولاد سختی و دانسیته بیشتری نسبت به آهن دارد. برای کسب اطلاعات بیشتر، با کارشناسان کارآهن تماس بگیرید.
سوالات متداول
چگالی آهن چیست؟
چگالی آهن ۷۸۶۰ کیلوگرم بر مترمکعب است.
چگالی چیست؟
به جرم واحد حجم یک ماده، چگالی گفته میشود.
چگالی فولاد بیشتر است آهن؟
چگالی فولاد بیشتر از چگالی آهن است و در نتیجه سختی بیشتری دارد.