Специфические физические свойства единичных экземпляров товаров

Специфические физические свойства единичных экземпляров товаров устанавливаются только для товаров, характеризующихся целостностью. Их можно подразделить на следующие группы: структурно-механические, теплофизические, электрические, оптические и акустические свойства.

Структурно-механические свойства — особенности товаров, проявляющиеся при ударных, сжимающих, растягивающих и других воздействиях.

Данные свойства товаров имеют важное значение в ситуациях, когда возникают нагрузки на товар.

Нагрузка — это внешнее воздействие, прилагаемое к объекту.

Нагрузки классифицируются по площади приложения, времени действия и характеру воздействия (рис. 21) и выражаются в паскалях (Па).

Распределительные нагрузки действуют на всю площадь объекта, сосредоточенные — на отдельный его участок, создавая высокое давление, которое приводит к разрушению на значительной площади.

Постоянные нагрузки не изменяются в течение определенного периода. Например, при хранении товаров в штабеле каждый нижележащий слой испытывает постоянную нагрузку массы верхних слоев товара.

Статические нагрузки — нагрузки, постоянно и постепенно действующие без толчков и ударов, вследствие чего не происходит ускорение частиц тела. Примером таких нагрузок может служить нагрузка на пол мебели, хранящихся товаров и т. п.

Нагрузки

Рис. 21. Классификация нагрузок

Динамические нагрузки действуют на объект мгновенно, толчками, сообщая заметные ускорения частицам тела. Эти нагрузки чаще вызывают различные деформации товаров.

Периодические нагрузки — нагрузки, повторяющиеся через определенные периоды. Они могут быть однократными и многократными.

Нагрузка, при которой товары разрушаются, называется разрушающей. Показателем этого свойства является разрушающее напряжение (предел прочности). Разрушающее напряжение (σ_b, МПа) — отношение максимальной нагрузки, предшествующей разрушению (P_b, Н), к первоначальной площади поперечного сечения объекта (S_о, м²):

σ_b =

Неразрушающие нагрузки — это нагрузки, при которых не происходит разрушение товара.

Следствием нагрузок может быть деформация товаров.

Деформация — способность объекта изменять размеры, форму и структуру под влиянием внешних воздействий, вызывающих смещение отдельных частиц по отношению друг к другу.

Деформация товаров зависит от величины и вида нагрузки, структуры и физико-химических свойств объекта.

Деформации могут быть обратимыми и необратимыми. При обратимой деформации первоначальные размеры, форма и структура тела восстанавливаются полностью после снятия нагрузки, а при необратимой — не восстанавливаются. Способность к обратимым деформациям характеризуется упругостью и эластичностью, разница между которыми заключается во времени, в течение которого восстанавливаются исходные параметры. Необратимые деформации обусловлены плотностью.

Классификация деформаций в зависимости от их характера и взаимосвязь со структурно-механическими свойствами представлены на рис. 22.

Рис. 22. Классификация деформаций и взаимосвязь

со структурно-механическими свойствами

Обратимые деформации в зависимости от времени обратимости могут быть упругими и эластичными.

Упругие деформации — это мгновенные деформации, при которых объект очень быстро восстанавливает свою прежнюю форму, длину и другие параметры после снятия нагрузки. Такие деформации характеризуются упругостью. Эластичные деформации — замедленные во времени деформации, при которых параметры объекта восстанавливаются через некоторое время после снятия нагрузки. Эти деформации обусловливают эластичность.

Пластичные деформации — это необратимые деформации, приводящие к изменению параметров объекта после снятия напряжения. Они возникают за счет необратимого смещения отдельных макромолекул на большие расстояния, в результате чего утрачиваются силы межмолекулярного сцепления и возникают новые конфигурации молекул. У кристаллических материалов эти деформации приводят к нарушению кристаллов, Пластичные деформации вызывают явление текучести, характеризующееся возникновением деформаций под действием определенной постоянной нагрузки. Отсутствие текучести называется хрупкостью.

В зависимости от наличия или отсутствия текучести материалы товаров принято условно подразделять на пластичные (незакаленные углеродистые и легированные стали, алюминий, свинец, глина, а из пищевого сырья и продуктов — пшеничное и ржаное горячее тесто, мармеладная, карамельная и конфетная массы, сливочное масло и маргарин при определенной температуре и т. п.) и хрупкие (чугун, закаленная легированная сталь, стекло, карамель, скорлупа яиц и др.).

Необратимые деформации могут быть допустимыми и недопустимыми, критерием которых служит предел допустимых нагрузок и деформаций. Этот предел характеризуется показателями прочности и твердости.

В зависимости от направления приложенной силы деформации подразделяются на деформации растяжения, сжатия, изгиба, сдвига, кручения (рис. 22).

Растяжение — деформация, характеризующаяся изменением параметров объекта (длины, формы и т. п.) при воздействии продольных (растягивающих) сил. В результате этого увеличивается длина тела.

Сжатие — деформация, при которой отмечается увеличение поперечных размеров и уменьшается длина тела. При разрушающих нагрузках деформация сжатия становится недопустимой, что приводит к частичному или полному разрушению (раздавливанию, проколам, нажимам) товаров.

Изгиб — деформация, при которой происходит искривление оси или срединной поверхности объекта под воздействием внешних сил.

Сдвиг — деформация, возникающая при приложении двух равных, но действующих в разных направлениях сил, в местах соединения отдельных частей (деталей) товаров.

Кручение — деформация, характеризующаяся взаимным поворотом поперечных сечений объекта под воздействием действующих в противоположном направлении двух сил.

Структурно-механические свойства называют также реологическими. Они характеризуют способность товаров сопротивляться приложенным внешним силам или изменяться под их воздействием. К ним относятся прочность, твердость, упругость, эластичность, пластичность, вязкость.

Прочность — способность твердого тела сопротивляться разрушению при приложении к нему внешней силы при растяжении и сжатии.

Твердость — местная краевая прочность тела, которая характеризуется сопротивлением проникновению в него другого тела.

Упругость — способность объекта к мгновенно обратимым деформациям. Этим свойством характеризуются такие товары, как, например, резиновые надувные изделия (шины, игрушки и т. п.).

Показателями, характеризующими это свойство, являются модуль упругости (Е, МПа) и коэффициент растяжения.

Модуль упругости — расчетное напряжение, при котором упругое абсолютное удлинение тела становится равным первоначальной длине.

Модуль упругости характеризует жесткость материала. С увеличением жесткости уменьшается деформация тела по одной и той же длине.

Коэффициент растяжения (сжатия) — величина, обратная модулю упругости. Модуль упругости и коэффициент растяжения зависят от структуры товара, а также его химических состава и свойств. Так, модуль упругости стали равен (2— 2,1) • 10⁶, а древесины вдоль волокон — (0,1—0,12) • 10⁶.

Эластичность — способность объекта к обратимым деформациям в течение определенного времени. Это свойство используется при оценке качества хлеба (состояние мякиша), мяса и рыбы, клейковины теста. Так, эластичность мякиша хлеба, мяса и рыбы служит показателем их свежести, так как при черствении мякиш утрачивает эластичность; при перезревании мяса и рыбы или их порче мышечная ткань сильно размягчается и также утрачивает эластичность.

Пластичность — способность объекта к необратимым деформациям, вследствие чего изменяется первоначальная форма, а после прекращения внешнего воздействия сохраняется новая форма.

Вязкость (внутреннее трение) — свойство газов, жидкостей и твердых тел, обусловливающее сопротивление слоев относительному перемещению под действием внешних сил. Для твердых тел вязкость рассматривается как сопротивление развитию остаточных деформаций.

Теплофизические свойства — свойства, характеризующие индивидуальное термодинамическое состояние единичных экземпляров товаров. К ним относятся термодинамическая температура, температура плавления, застывания и замерзания, а также огнестойкость. Последние характеризуют только товар и не присущи в целом товарной партии.

Температура плавления и застывания — температура, при которой отдельные компоненты товаров переходят из твердого состояния в жидкое (плавление) или из жидкого в твердое (застывание).

Температура плавления и застывания влияет на консистенцию товаров. Так, жиросодержащие товары имеют жидкую консистенцию, если входящие в их состав жиры плавятся и застывают при низких температурах (растительные масла — при —16 °С), и твердую консистенцию — при высоких температурах плавления и застывания этих жиров (бараний жир — температура плавления 44...55 °С и застывания 34...35 °С).

Температура замерзания — температура, при которой вода переходит из жидкого состояния в твердое.

Огнестойкость — способность товаров быть устойчивыми к воздействию химической природы веществ и структуры материалов. Органические вещества являются горючими, а неорганические — негорючими. Преобладание первых повышает огнестойкость товаров. В зависимости от огнестойкости товары подразделяют на горючие — легко- и трудносгораемые, а также негорючие.

Горючие товары при действии огня воспламеняются, горят, обугливаются и тлеют. Легкосгораемые товары быстро воспламеняются и горят открытым пламенем. Негорючие товары не горят, не тлеют и не обугливаются под воздействием пламени. Многие из них плавятся при высоких температурах.

Огнестойкость — важное свойство товаров, влияющее на их пожарную безопасность при производстве, хранении, перевозках и потреблении (эксплуатации). Для легкогорючих товаров на всех этапах товародвижения должны быть предусмотрены повышенные меры безопасности.

Электрофизические свойства — способность товаров изменяться под влиянием внешнего электрического поля. Показателями этих свойств являются электропроводность и диэлектрическая проницаемость товаров. Их учитывают в большей степени при оценке качества электротехнических товаров, в меньшей — пищевых продуктов.

Электропроводность — способность объектов проводить электрический ток. По электропроводности все материальные объекты делят на проводники, полупроводники и изоляторы.

Проводники — объекты с высокой электропроводностью (в пределах от10^-6 до10^-2 Ом • см). К ним относятся вода, металлы, электролиты — растворы солей, кислот и сахаров (например, напитки). Металлические проводники широко используют в электрических проводах, кабелях и шнурах.

Полупроводники — объекты со средней электропроводностью (в пределах от10^-2 до 10¹² Ом • см), например, углерод, мышьяк, окись меди и т. п. Находят применение при производстве радиоприемников, телевизоров и холодильников.

Изоляторы — объекты с низкой электропроводностью (от 10¹⁴ до 10²² Ом • см) и высокой электрической прочностью. Применяются в качестве изолирующих материалов для электротехнических товаров и материалов. Хорошими изоляторами являются резина, стекло, фарфор, пластмассы, кожа, ткани и т. п.

Диэлектрическая проницаемость — величина, влияющая на количество энергии, которая может быть аккумулирована в виде электрического поля.

Диэлектрические свойства присущи потребительским товарам, которые представляют собой гетерогенные смеси, содержащие воду, водные растворы солей, а также белки, жиры и углеводы, относящиеся к разряду диэлектриков с потерями.

Оптические свойства — свойства, обусловленные способностью товаров рассеивать, пропускать или отражать свет. К ос­новным оптическим свойствам относятся цвет, прозрачность, преломляемость света, зависящие от отражательной, поглотительной или пропускающей способности объектов (рис. 23).

Цвет — один из важнейших показателей качества, который может быть охарактеризован и количественно. Цвет товаров зависит от их отражательной способности. Объекты, отражающие все длины волн спектра, одинаково окрашены в ахроматиче ские цвета — белый или черный, а объекты, избирательно отражающие лучи разных длин волн, приобретают соответствующий хроматический цвет.

Каждой длине волны (НМ) соответствует определенный цвет: красный — 760—620; зеленый — 530—500; оранжевый — 620-590; голубой — 500—470; желтый - 590—560; синий - 470—430; желто-зеленый — 560—530, фиолетовый — 430—380.

Указанные цвета называются основными. Сочетания основных цветов и переходные оттенки составляют все многообразие окрасок товаров. Их названия иногда указывают на сочетания основных цветов (красно-оранжевый, зелено-голубой) или имеют самостоятельные названия (пурпурный — красно-фио­летовый, вишневый — темно-красный с фиолетовым оттенком и т. п.).

Рис. 23. Классификация оптических свойств товаров

Цвет характеризуется цветовым тоном, яркостью, светлотой и насыщенностью.

Цветовой тон зависит от спектрального состава света, попадающего на сетчатку глаза, чувствительные элементы которой воспринимают три основных цветовых тона: красный, синий, желтый. Остальные цвета являются переходными: оранжевый — переходный между красным и желтым, желто-зеленый — между желтым и зеленым, фиолетовый — между синим и красным. Интенсивность цветового тона определяется визуально или фо- тоэлектроколориметрическим методом по длинам волн.

Яркость характеризуется количеством световой энергии, которую товар излучает, а светлота — количеством световой энергии, которую товар отражает. Например, товары, имеющие розовый, бледно-желтый или бледно-голубой цвет, отражают меньше световой энергии, чем интенсивно красный, желтый либо голубой цвет.

Яркость и светлота — это субъективные характеристики цвета, так как воспринимаются различно в зависимости от фона и степени освещенности объекта. Многие цвета на черном фоне кажутся более светлыми, чем на белом. Хорошо освещенные товары воспринимаются как более яркие и светлые. Поэтому для привлечения внимания и создания потребительских предпочтений выложенные на витринах товары подсвечиваются.

Насыщенность цвета — способность объекта избирательно пропускать или отражать свет в разной степени. Чем выше степень избирательного отражения света, тем яснее выражен цветовой тон. Например, наибольшей степенью отражения характеризуется идеально белый цвет. С уменьшением степени отражения появляются многочисленные оттенки белого (более 30), а затем и серого цвета. Чем ближе отражательная способность к наименьшему пределу, тем темнее цвет товара. Идеально черный цвет имеют товары с наименьшей отражательной способностью.

Насыщенность хроматического цвета зависит от степени разбавления его белым или черным цветом. Различают разбавленные и затемненные цвета. Разбавленные цвета — цвета, насыщенность которых уменьшается белым цветом. Затемненные цвета — цвета, уменьшение насыщенности которых происходит за счет черного цвета.

Прозрачность обусловлена пропускающей способностью товара. Наибольшей пропускающей способностью обладают истинные растворы.

Преломляемость — способность объекта преломлять световые лучи, зависящая от содержания растворимых веществ, различных включений, состояния поверхности и других факторов.

Для более глубокого изучения оптических свойств определяют спектральные и интегральные терморадиационные характеристики пищевых продуктов (интегральные коэффициенты поглощения, рассеивания, отражения, пропускания).

Акустические свойства — способность товаров издавать (излучать ), поглощать и проводить звук.

Звук воспринимается ухом человека. На слуховую перегородку воздействуют колебания, создаваемые звуком в упругой среде и называемые акустическим полем.

Основными характеристиками акустического поля являются: частота упругих колебаний, спектр и скорость звука, амплитуда, волновое или удельное акустическое сопротивление среды и их производные: звуковое давление, сила (интенсивность) и тон звука, колебательная скорость. К акустическим свойствам относятся акустические колебания, спектр звука, скорость звука, сила (интенсивность), тон звука (рис. 24).

Акустические колебания подразделяют на следующие диапазоны: инфразвуковой — 0—20 Гц, звуковой — (20—2) • 10⁴, ультразвуковой — >10⁴ Гц.

Акустические свойства

Рис. 24. Классификация акустических свойств товаров

Спектр звука — совокупность простых гармоничных колебаний. Спектр бывает сплошным и линейчатым. Сплошной спектр состоит из непериодических колебаний, энергия которых распределена в широкой области частот и воспринимается ухом как шумы. Линейчатый спектр отличается периодичностью колебаний с определенным соотношением частот, кратных частоте основного, наиболее медленного, колебания. Таким спектром характеризуются, например, музыкальные звуки.

Скорость звука — показатель, определяемый как произведение длины волны на частоту. Выражается в м/с и зависит от природы, структуры и температуры объекта, в котором распространяется.

Сила (интенсивность) звука — мощность звуковых колебаний, проходящих через единицу поверхности, расположенную перпендикулярно направлению распространения звука.

Тон звука — звуковые колебания, имеющие определенную периодичность во времени. Различают высоту тона, определяемую частотой основного колебания, и тембр звуков, придающий им определенную окраску. Звуковые частоты делятся на интервалы, за единицу измерения которых принята октава.

Некоторые материалы обладают резонирующей способностью, т. е. способностью усиливать звук без искажения тона. Показателем резонирующей способности является акустическая константа, которая служит важнейшим критерием при выборе древесины для дек музыкальных инструментов.

Акустические свойства материалов или изделий имеют практическое значение для количественных характеристик ряда потребительских товаров. В зависимости от акустических свойств можно выделить три группы товаров: звуковые, или аудиотовары; звукопроводящие; звукоизоляционные.

Аудиотовары предназначены для извлечения звуков, а также их записи, хранения и воспроизведения.

Звукопроводящие товары обладают способностью проводить звуковые колебания. На эту способность влияют материал, состав, структура и температура изделия.

Звукоизоляционные товары характеризуются низкой звукопроводностью или высокой способностью отражать звуковые колебания. Благодаря этому их используют как звукоизоляторы. Товары оценивают по коэффициенту звукоизоляции.

Дата добавления: 2014-01-07