Что такое плотность топлива и как её рассчитать
Отношение массы к объему – гласит учебник по физике за шестой класс. Вот как высчитать плотность дизельного топлива, бензина или любого другого вещества. Наливаем ровно литр, взвешиваем, и даже не нужно подставлять значения в простейшую формулу. Единицы соответствующие: килограммы (граммы, тонны) делить на литры (кубометры) – вот в чем измеряется плотность топлива и других материалов. На этом можно было бы и завершить статью, но следует осветить еще несколько интересных моментов.
Прямая перегонка нефти
Это дедовский способ, которым далеко не ограничивается современная нефтепереработка. Однако он отражает суть процесса.
Согласно данным научно-познавательной программы «Однажды», нефть – это сжиженные динозавры. Некогда населявшие Землю организмы почили и разложились до какого-либо состояния. Нефть состоит из множества веществ, разных по своей молекулярной массе, плотности и другим физико-химическим показателям. Большинство компонентов – органические: высоко- и низкомолекулярные углеводороды, жидкие и полутвердые, представляющие тот или иной интерес для народного хозяйства.
Первыми эту сложную смесь покидают самые летучие и горючие вещества. Чтобы выварить тяжелый компонент, нужно поднять температуру и затратить больше энергии. Нельзя сказать, что легкое топливо эффективнее плотного. При оплате за литр Вы получаете больше килограммов тяжелого вещества, а КПД дизеля выше, чем у бензина. Тем не менее, все самое ценное испаряется сразу – как при освоении бюджета, так и при перегонке нефти.
Температурные пределы приведены ориентировочно: данные разнятся, а нефти сильно различаются. Сначала (от 30ºС) ректификационная колонна выдает первак – высококлассный бензин – в малом количестве. При дальнейшем нагреве объем (а также плотность) продукта растет, качество падает. Если все поднимать температуру, можно высушить нефть до гудрона. Получится много топлива, которое никуда не годится. Поэтому нефть разделяют на фракции, варьируя по ситуации температурные пределы. От интервала температуры выкипания и зависит стандартная (при 20ºС) плотность топлива.
Та же ситуация характерна для ДТ. Качество и плотность дизельного топлива в зависимости от температуры конца выкипания:
- до 320ºС – арктическое (0,83 кг/л);
- до 340ºС – зимнее (0,84 кг/л);
- до 360ºС – летнее (0,86 кг/л).
При дальнейшем нагреве полученное ДТ не только замерзнет в холод, но и забьет форсунки нагаром. Собственно, это будет солярка (до 380ºС).
Как измерить плотность топлива
На практике никто, конечно, не взвешивает известный объем жидкости. Есть более удобные способы. Замер плотности топлива выполняется ареометром (нефтеденсиметром). Принцип работы прибора основан на законе Архимеда.
В интернете расплодились умельцы, которые друг у друга научились измерять плотность горючего при 200ºС. Это очень хитрая методика. В советское время по стандарту указывали плотность при 20ºС, теперь (видимо, после перехода на ЕВРО) ГОСТ регламентирует эту величину при 15ºС.
Температурный режим соблюдать не нужно. Какова плотность дизельного топлива, бензина, керосина и других нефтепродуктов, измеряют при имеющихся условиях. Затем учитывают температурную поправку, это табличная величина. Владельцы легковых автомобилей могут не забивать себе голову этим вопросом. Но сотрудники нефтебаз, механики судов обязательно учитывают изменение плотности топлива в зависимости от температуры.
Не чистые на руку поставщики нефтепродуктов реализуют ДТ, содержащее воду. Плотность смеси увеличится, но практически это выявить трудно. Поэтому имейте дело с добросовестным поставщиком – ООО «НЕФТЬОПТ».
