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密度计算仍有疑问

乡亲们

很难相信,我写博客已经超过 8 年了。在这段时间里,最热门的话题是合金密度的计算。许多人对所需的方程式感到困扰。乍一看,这似乎不合逻辑。我已经推导出了这个公式,但在此,我将努力使其更加直观。

一位读者写了下面这段话,给了我以下解释的灵感。

克雷格写道:

为什么我们要使用以下公式计算合金的理论密度?
1/Da = x/D1 + y/D2(二元)或
1/Da = x/D1 + y/D2 + z/D3(三元),而不是将单个金属的密度乘以它们在合金中的百分比并相加?我以为合金的密度类似于合金中各金属密度的加权平均值。这显然是错误的,但我不明白为什么?

之所以必须使用非显而易见的公式,是因为密度是以质量/体积表示的。因此,有两个量需要关注,其中一个是逆量(即密度公式中体积为 1/体积)。因此,您必须使用上述公式 ,否则就会出错。不过,很多人都觉得结果不够直观。

下面是一个更直观的例子。假设出于某种奇怪的原因,你对反比身高感兴趣。假设约翰肩高 5 英尺,即 1/5 逆英尺。他的女朋友凯西身高 5 英尺,也是 1/5 的倒数。凯西站在约翰的肩膀上。他们的总身高是多少逆英尺?人们往往会说他们的身高是 1/5 +1/5 = 2/5 逆英尺。但是我们知道,当凯西站在约翰的肩膀上时,他们的身高是 10 英尺,所以他们的身高一定是 1/10 逆英尺。因此,要计算他们的反比英尺高度,我们需要使用:

1/IFT = 1/John IF + 1/Kathy IF = 1/(1/5) +1/(1/5) = 10

IFT = 1/10

注:(IFT = 逆英尺总数)

密度也是如此,因为密度 = 质量/体积(反比体积就像反比英尺)。

另一个工程实例是电阻率和导电率。如果一根导线的电阻是 2 欧姆,另一根导线的电阻是 1 欧姆,将它们串联起来,总电阻就是 3 欧姆。但是,如果我们考虑导电性,一根导线的导电性为 0.5 欧姆,另一根导线的导电性为 1 欧姆。同样,要得到总电导率,我们不能将电导率相加,而必须使用:

1/Ctotal = 1/C1+1/C2 = 1/0.5 + 1/1 = 2+1 = 3。 所以 Ctotal = 1/3 mho。

希望对您有所帮助。

干杯

罗恩博士