Химзащита
Конечно, чисто математически задача кажется очень простой: два литра воды – читай 2 кг, литр концентрированной серной кислоты – 1,84 кг. Всего 3,84 кг. Делим на три, получаем плотность 1,28 г/мл. Блестяще? Не тут-то было! В нашей Вселенной действует закон сохранения массы, а не сохранения объема. Конечно, недосчитавшись доброго стакана (свыше 200 мл) электролита, бухгалтер смекнул: дело нечисто, плотность того, что получилось, гораздо выше ожидаемой! В батарею такой «компот» не зальешь, надо добавить воды. Придется отбросить вычисления и отправиться за ареометром. Надо полагать, тут бухгалтер вспомнил и про термометр: ведь плотность раствора по мере изменения температуры тоже меняется.
В общем, ситуация банальная. Осталось лишь объяснить финансовому работнику, почему объем электролита получился меньше ожидаемого. Ответы многих читателей половинчаты: они справедливо напоминают о пользе чтения технической литературы с таблицами, помогающими приготовить электролит, однако на основной вопрос: почему объем электролита уменьшился в сравнении с суммой объемов исходных компонентов? – ответа не дают. Писем, разъясняющих этот вопрос, естественно, меньше: тут ведь нужны определенные познания в химии.
Итак, выделим главное: объемы растворимых друг в друге веществ складывать не следует – можно крепко ошибиться. Кое-кто из читателей рассказал о своих опытах с водой и сахаром, солью и т.д. Приводят такую популярную модель: если бочку доверху наполнить крупной картошкой, то гороха в нее можно насыпать еще немало. С кислотой и водой картина сложней. При электролитической диссоциации кислоты в воде происходит распад молекул на заряженные частицы – ионы, способные «упаковаться» в заданной таре плотнее, но нужно учитывать и взаимодействие зарядов. В конечном счете зависимость плотности электролита (то есть массы в единице объема) от концентрации в нем кислоты (в процентах по массе) нелинейная – потому попытки рассчитать плотность, опираясь лишь на первоначальные объемы, обречены на неудачу.
На рисунке приведена упомянутая зависимость. Бухгалтер, смешивая компоненты, получил концентрацию кислоты в электролите:
(1840/3840) х 100% = 48%.
Обратившись к графику, видим, что плотность такого электролита – около 1,38 г/мл. Отсюда легко определить объем раствора: 3840/1,38 = 2783 мл.
Недостача по объему («усадка») – около 217 мл.
Некоторые читатели считают, что усадка – результат одного лишь испарения воды из разогревшегося при диссоциации электролита. В действительности этот фактор второстепенный – понаблюдайте за остывающим стаканом кипятка. Но при контроле ареометром учитывается и это.
Пора выразить благодарность тем, кто напомнил предысторию вопроса. Еще не было автомобилей, а человечество уже сталкивалось с серьезными проблемами. Скажем, некто поручил работнику разбавить спирт таким же количеством воды. Тот все сделал, но готового продукта оказалось меньше, чем ожидал хозяин. Работнику отвесили плетей. Нет бы взвесить компоненты и «конечный результат»!
Победитель этого тура представил нам решение задачи бухгалтера, а также рассчитал, сколько воды нужно еще добавить в раствор.
Поздравляем Владимира Оксененко!
Зависимость плотности электролита при 20°С от концентрации серной кислоты в водном растворе.
ЗАДАЧА СОРОК СЕДЬМАЯ
«.. СИНИЙ ТУМАН.»
«Девятки» мы купили в 1998 году в автосалоне. Простые, карбюраторные. На сегодня у обеих пробег тысяч по 180, однако ведут себя по-разному. У моей неплохая тяга уже на оборотах тысячи полторы, масло почти не расходует, не дымит, но выше четырех тысяч – вялая, особенно на четвертой и пятой передачах. Пашкин мотор на больших оборотах зверь, но подъедает масло, в выхлопе «синий туман», ниже двух тысяч тянет слабо...
Все регулировки, поверьте, у нас идеальные: зазоры и фазы ГРМ, зажигание, карбюраторы. Вовремя меняем фильтры, у обеих машин исправные выпускные системы. Недавно в сервисе я проверил компрессию в цилиндрах – отличная! Пашка тратиться «на пустяки», по его словам, не стал – машина и без того летает.
Кто подскажет причины разного поведения двух однотипных машин?
Ответ с пометкой «Конкурс» отправьте до 10 декабря 2006 года по адресу: 107045, Москва, Селиверстов пер., 10 или по e-mail: exp@zr.ru. Тел. (495) 207-79-84. Укажите полностью паспортные данные, контактный телефон, номера ИНН и страхового свидетельства Государственного пенсионного страхования.