Теоретичний розрахунок щільності

Нагадаємо, що щільність визначається за такою формулою:

ρ = m/V

У відповідних підручниках можна знайти наступні цифри для параметрів решітки температурних модифікацій заліза:

• ОЦК високотемпературна – a = 2,93 ангстрема;
• ГЦК – a = 3,65 ангстрема;
• ОЦК низькотемпературна – a = 2,866 ангстрема.

Оскільки на один кубик ОЦК доводиться два атоми заліза, то формула для визначення щільності для даної кристалічної структури буде мати такий вигляд:

ρ1 = 2*m/a3

Для ГЦК структури, у якій чотири атома припадає на одну кубічну клітинку, формула для щільності заліза прийме вигляд:

ρ2 = 4*m/a3

В цих виразах m – маса одного залізного атома.

Підставляємо відомі m і a, отримуємо:

• ОЦК високотемпературна – ρ1 = 7371 кг/м3;
• ГЦК – ρ2 = 7625 кг/м3;
• ОЦК низькотемпературна – ρ1 = 7876 кг/м3.

Отримані результати показують, що щільність заліза значно зростає з пониженням температури.