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鋼の密度について
2023/10/17 21:48
- 鋼の密度は通常7.83×10^-3 g/cm^2です。
- 鋼の密度は温度上昇によって変化します。
- 具体的な鋼種で言うと、S45C 圧延材の密度も同様です。
鋼の密度
2009/01/21 16:56
鋼の密度について
鋼の密度は通常 7.83×10＾-3 g/?2ですが、これが温度上昇する事
で変化すると思うのですが、知見をご存知の方、教えてください。
具体的鋼種で言うとS45C 圧延材です。
質問者が選んだベストアンサー
線膨張係数で計算できると思います。但し、線膨張係数は温度によって微妙に変化するようです。線膨張係数と温度を計算に入れ、体積を出せばそれから密度は出せます。
炭素鋼の線膨張係数 １０．８ｘ１０^-6／℃
たとえば１００℃の温度上昇が有った場合
７．８３ｘ１０^-3／（１＋１０．８ｘ１０^-4）^3
単位 g/mm^3
温度上昇部分での膨張率が計算では１００℃で約0.3%位です。
このことから１００℃の温度上昇では７．８０６ｘ１０^-3ｇ／mm^3くらいになるのではないかと思います。
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その他の回答 （3件中 1～3件目)
概ね他の回答者の方と同じ意見ですが,熱膨張率の温度依存性について付記し
ます。添付の論文に説明されているように,熱力学的に考察する方法がありま
す。やや難しい話しになりますが,物質の状態方程式から次の式が成り立ちま
す。
ΔC＝Cp－Cv＝VTβ^2／χT
Cp：定圧比熱
Cv：定積比熱
V：物質の体積
T：温度
β：体積膨張率（＝3×α：線膨張率）
χT：等温体積圧縮率
ΔC＝一定,χT＝一定と考えられるので,この式からβの温度依存性が説明できま
す。興味がおありなら添付ＵＲＬを参照下さい。
お礼
2009/01/26 09:47
ご回答ありがとうございます。
添付資料に感謝いたします。
密度の温度変化の曲線が必要でなければ、線膨脹係数を用いると概算できると思います。
ρ=7.83x10^(-3) g/cm^3
鋼の線膨脹係数 α～10x10^(-6) /℃ 程度
温度あたりの体積変化 β～3α とすると、
100℃高くなると 30x10^(-6)x100=30x10^(-4)程度体積が増える。
そうすると
ρ(100)～ ρ/(1+30x10^(-4))=ρ/(1.003)=7.81x10^(-3) g/cm^3
程度となる。
お礼
2009/01/26 09:22
ご回答ありがとうございます。
お礼
2009/01/26 09:46
ご回答ありがとうございます。
線膨張係数も温度依存性があるのですね。
鋼の線膨張係数は温度で以下の様に変化するようです。
線膨張係数 0℃：10.8×10＾-6/℃-----?
100℃：11.53×10＾-6/℃-----?
?で計算してもご回答の7.806×10＾-3になる事が確認できました。