Характеристика специфических свойств

К ним относятся объемная (насыпная) масса, скважистость.

Объемная (насыпная) масса - масса единицы объема товаров, выражается чаще всего в кг на 1 м³. Этот показатель используется для характеристики товаров, объединенных в совокупные упаковочные единицы или товарные партии. Особенностью таких товарных масс является наличие пустот между отдельными экземплярами товаров (плоды, овощи, карамельные, кондитерские изделия и т. п.) или частицами сыпучих товаров (мука, крупа, сахарный песок, крахмал, стиральные порошки, цемент, мел и т. п.).

Показатель объемной (насыпной) массы применяют при определении потребности в таре; складских площадях и транспортных средствах для обеспечения товародвижения. Чем больше объемная масса товара, тем меньше затраты на тару, транспортирование и хранение. Разные товары имеют неодинаковую объемную массу (табл. 17).

Аэропространство товарной массы характеризуется специфическим показателем - скважистостью (Ск), который рассчитывается как отношение объема аэропространства к объемной товарной массе (V_тм).

 

где V_т - объем товара без аэропространства (кг/м³), который определяется как объем воды, вытесняемый измеряемым товаром.

Таблица 17. Объемная масса пищевых продуктов

Наименование продукта	Объемная масса, кг/м^3	Наименование продукта	Объемная масса, кг/м^3
Картофель	600-700	Мясо	760-780
Морковь	400-450	Рыба	740-760
Ягоды	450-500	Мука	1400-1460
Яблоки	480-520	Зерно	530-720
Крупа	1250-1310	Зернобобовые	750-800

Специфические физические свойства единичных экземпляров товаров

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

Следует отметить, что эти группы физических свойств выполняют двойную функцию: они предназначены не только для количественных, но и для качественных характеристик товаров.

Механические свойства - особенности товаров, проявляющиеся при ударных, сжимающих, растягивающих и других воздействиях. Эти 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.

Это одно из важнейших структурно-механических свойств. Прочность материала зависит от его структуры и пористости. Материалы, имеющие линейное расположение частиц и меньшую пористость, более прочные. Чем прочнее изделие, тем меньше оно разрушается или деформируется.

Прочность имеет важное значение для количественной характеристики таких продовольственных товаров, как макароны, сахар-рафинад, печенье, а также непродовольственных товаров - стройматериалы, посуда и т. п. Если пищевые продукты недостаточно прочные, увеличивается количество лома, крошки, а у непродовольственных товаров - боя (посуда), разрывов (ткани, одежда и обувь), деформаций (деревянные стройматериалы).

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, H), к первоначальной площади поперечного сечения объекта (S_o, м²). Рассчитывают его по формуле

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

Определяют твердость с помощью прибора пенетрометра. Рабочей частью этого прибора служит твердое тело, имеющее форму цилиндра, шарика, иглы, конуса или пирамиды. Твердость товара определяется по тому минимальному усилию, которое нужно приложить для проникновения рабочей части прибора в товар. По Ребиндеру П. А., твердость можно охарактеризовать как работу, затраченную на образование единицы новой поверхности.

Твердость товаров зависит от их природы, формы, структуры, размеров и расположения атомов, а также сил межмолекулярного сцепления. На твердость кристаллических тел влияет кристаллизационная вода, которая ослабляет внутренние связи и уменьшает твердость.

Твердость определяют при оценке степени зрелости свежих плодов и овощей, так как при созревании их ткани размягчаются. Уменьшение твердости косвенно влияет на сохраняемость плодов и овощей, особенно их устойчивость к микробиологическим заболеваниям, так как гифы микроорганизмов действуют примерно так же, как пенетрометр.

По твердости сухарных и бараночных изделий судят о процессах черствения, в ходе которых происходят структурные изменения, вызывающие увеличение твердости.

Показатели твердости применяют при оценке качества металлических, фарфоровых, фаянсовых, каменных и деревянных изделий, определяя их функциональные (для инструментов) и/или санитарно-гигиенические свойства (посуда).

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. Нагрузки классифицируются по площади приложения, времени действия и характеру воздействия (рис. 36) и выражаются в Паскалях (Па).

Рис. 36. Классификация нагрузок

Распределительные нагрузки действуют на всю площадь объекта, сосредоточенные - на отдельный его участок, создавая высокое давление, которое приводит к разрушению на значительной площади. Например, воздушный поток не разрушает лобовое стекло автомобиля, так как равномерно распределен по его площади. В то же время при попадании в лобовое стекло небольшого камня могут появиться многочисленные трещины.

Периодические нагрузки - нагрузки, повторяющиеся через определенные периоды времени. Они могут быть однократными и многократными. Например, однократной нагрузке подвергается кожа при пошиве обуви, а при ходьбе возникают многократные нагрузки. Наиболее разрушающее воздействие оказывают знакопеременные многократные нагрузки, при которых постоянно изменяется направление нагрузки.

Постоянные нагрузки не изменяются в течение определенного периода времени. 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.

Динамические нагрузки действуют на объект мгновенно, толчками, сообщая заметные ускорения частицам тела. Эти нагрузки чаще вызывают различные деформации товаров. Например, деформация хранящихся яблок, проявляющаяся в виде ушибов без потемнения, незначительна в силу статических нагрузок. При перевозке яблок возникают динамические нагрузки, которые вызывают появление значительных ушибов с потемнением, особенно если яблоки созрели и имеют небольшую твердость.

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.

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 (E, 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 ∙ 10⁶ - 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.

Эластичность кожи, тканей имеет важное значение при эксплуатации изделий из них. Чем выше эластичность, тем больше срок носки одежды и обуви, меньше сминаемость.

Пластичность - способность объекта к необратимым деформациям, вследствие чего изменяется первоначальная форма, а после прекращения внешнего воздействия сохраняется новая форма. Типичным примером пластичных материалов служат воск и глина.

Пластичность сырья и полуфабрикатов используется при формовании готовых изделий. Так, благодаря пластичности пшеничного теста можно придавать определенную форму хлебобулочным, мучным кондитерским, бараночным и макаронным изделиям. Пластичностью обладают горячие карамельные, конфетные, шоколадные и мармеладные массы. После выпечки и остывания готовые изделия утрачивают пластичность, приобретая новые свойства (эластичность, твердость и т. п.).

При перевозке, хранении и реализации следует учитывать способность единичных экземпляров товаров к деформациям и зависимость ее от механических нагрузок и температуры товара. Так, пищевые жиры, маргариновая продукция, коровье масло, хлеб при низких температурах обладают относительно высокой прочностью, а при повышенных температурах - пластичностью. Поэтому перевозка, например, горячего (неостывшего) хлеба может привести к деформированию изделий и увеличению процента санитарного брака.

Следует отметить, что тел, способных только к обратимым или необратимым деформациям, практически- нет. В определенных условиях при некоторой нагрузке тело проявляет только один вид деформации - обратимую или необратимую. Другие виды деформаций равны нулю. В каждом материале или товаре проявляются различные виды деформаций, но одним в большей степени присущи обратимые деформации, упругость, эластичность (например, резина), а другим - пластичные. Изменение условий может вызвать существенное изменение свойств. Например, необожженная глина обладает пластичностью, а обожженная утрачивает это свойство.

Переход упругих деформаций в пластические называется релаксацией. Примером может служить деформация некоторых товаров при длительном или кратковременном воздействии на них внешней силы (деформация плодов и овощей под воздействием силы тяжести верхних слоев, свежевыпеченного хлеба при ударах или давлении). При этом товар может частично или полностью утрачивать способность восстанавливать свою форму вследствие изменения взаимного расположения частиц. Время, в течение которого товар под воздействием внешней силы полностью утрачивает способность восстанавливать свою форму, называется периодом релаксации.

Таким образом, возникающие деформации могут быть подразделены на упругие, эластичные и пластичные. Принципиальные различия между ними заключаются в структурных изменениях, происходящих под воздействием внешней силы. При упругих и эластичных деформациях изменяется расстояние между частицами, а при пластичных - их взаимное расположение.

Упругие деформации наиболее присущи товарам, имеющим кристаллическую структуру, эластичные - товарам, состоящим из высокомолекулярных органических соединений (белки, крахмал и т. п.), пластичные - товарам, обладающим слабыми связями между отдельными частицами. Упругие и эластичные деформации являются обратимыми, а пластичные - необратимыми.

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.

Вязкость жидких товаров определяется с помощью прибора вискозиметра и выражается в пуазах. Применяется для оценки качества товаров с жидкой и вязкой консистенцией (сиропов, экстрактов, меда, растительных масел, олифы, лакокрасочных материалов и т. п.).

Вязкость косвенно свидетельствует о качестве жидких и вязких товаров, влияет на потери при их перемещении из одного вида тары в другой. Чем выше вязкость, тем больше частиц продукта остается на стенках тары и оборудования, а следовательно, выше потери.

Теплофизические свойства, характеризующие индивидуальное термодинамическое состояние единичных экземпляров товаров, - это термодинамическая температура (см. с. 115), а также температура плавления, застывания и замораживания. Последние характеризуют только товар и неприсущи 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.

На эти изменения состояния товаров в зависимости от температуры влияют в основном жиры, жироподобные вещества (воск, кутан), некоторые непредельные углеводороды, входящие в состав нефтепродуктов, парафина и т. п. При высоких температурах плавлению подвергаются и сахара (при 180-190°C - сахароза).

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°C), и твердую консистенцию - при высоких температурах плавления и застывания этих жиров (бараний жир - температура плавления 44... 55° С и застывания 34... 35° С).

Температура плавления выше температуры застывания примерно на 10-16°C (например, у свиного жира). Это объясняется тем, что высокомолекулярные жирные кислоты, входящие в состав молекулы жиров, склонны к переохлаждению. Кроме того, смеси жирных кислот отличаются пониженной температурой плавления.

При выборе температурных режимов транспортирования и хранения необходимо учитывать температуру плавления и застывания, чтобы избежать ухудшения качества и количественных потерь. Так, в жаркое время при отсутствии надлежащих условий может происходить плавление жира; какао-масла из шоколадных изделий и глазури, что приводит к жировому поседению; выделение жира из халвы, сдобного печенья, сливочного масла, маргарина, животных жиров, а также кремов и масок.

При низких температурах застывание жидких жиров Может привести к расслоению многокомпонентных товаров.

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

Замерзание по-разному влияет на качество потребительских товаров. При образовании кристаллов льда объем продукта увеличивается, что приводит к разрушению стеклянной тары и вздутию металлической или полимерной. Кроме того, нарушается свойственная товару структура, вследствие чего ухудшается его качество (консистенция, для пищевых продуктов - усвояемость); гомогенизированные товары расслаиваются (например, шампуни, молоко, пюре, соки и т. п.).

Вместе с тем замораживание ряда пищевых продуктов (хлеба, плодов, овощей, мяса, рыбы) позволяет улучшить их сохраняемость и удлинить сроки хранения.

Температура замерзания служит одним из критериев при выборе температурного режима хранения, нижний предел которого зависит от способности товаров переносить замораживание. Для товаров, качество которых ухудшается при замораживании, температура хранения должна быть выше температуры замерзания или близкой к ней.

Температура замерзания большинства товаров колеблется в пределах от 0 до 5° С и зависит от содержания воды и сухих веществ, в том числе соли, Сахаров и спирта. Чем выше содержание воды, тем ближе к 0° С температура замерзания товара.

Температура замерзания применяется в основном для характеристики пищевых продуктов (плодов и овощей, алкогольных и безалкогольных напитков, мяса, рыбы, молока). Однако этот показатель представляет интерес и для некоторых жидких парфюмерно-косметических товаров, а также товаров бытовой химии.

Электрофизические свойства - способность товаров изменяться под влиянием внешнего электрического поля. Показателями этих свойств являются электропроводность и диэлектрическая проницаемость товаров. Их учитывают в первую очередь при оценке качества электротехнических товаров, в меньшей степени - 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 от 10⁶ до 10¹² 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 от 10^-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.

Электропроводность материалов, применяемых для электротехнических товаров, служит одним из факторов обеспечения электротехнической безопасности.

По электропроводности некоторых пищевых продуктов можно косвенно судить об их качестве и сохраняемости. Так, повышение электропроводности молока может быть следствием его низкой жирности, разбавления или прокисания; обусловлено это относительным увеличением количества заряженных частиц в молоке (ионов воды, солей, кислот).

Диэлектрическая проницаемость - величина, влияющая на количество энергии, которая может быть аккумулирована в форме 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. Эти свойства проявляются в поляризации объекта под влиянием внешнего приложенного электрического поля.

Диэлектрическую проницаемость изучают для выявления изменений товаров в электромагнитных полях. Этот показатель зависит от температуры и химического состава объекта. Так, диэлектрические характеристики мышечной ткани мяса тем выше, чем ниже его жирность. При содержании в мясе 22% жира диэлектрическая проницаемость составляет 54,1 ед., а при 10% жира - 48,1 ед. (при частоте 433 МГц и температуре -20° С).

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

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 ахроматические цвета - белый или черный, а ∙ объекты, избирательно отражающие лучи разных длин волн, приобретают соответствующий хроматический цвет.

Каждой длине волны (HM) 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. Их сочетания 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.).

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 фотоэлектроколориметрическим методом по длинам волн.

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

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.

Эталоном чисто-белого цвета служит пластинка BaSO₄, отражающая 98% падающего света. Этот эталон используют для определения насыщенности белого цвета или степени белизны фарфора, бумаги, тканей.

При определении товарных сортов пшеничной муки, отличающихся разной степенью насыщенности белого цвета, также применяют специальные эталоны, цвет которых наиболее достоверно отражает сорт муки.

Насыщенность цвета некоторых напитков определяют косвенным путем по аналогичной окраске растворов веществ. Например, цвет пива выражают в мг 0,01N раствора йода, пошедших на титрование чистой воды, путем сравнения насыщенности цвета обоих растворов.

Прозрачность обусловлена пропускающей способностью товара. Наибольшей пропускающей способностью обладают истинные растворы. Жидкие прозрачные напитки, парфюмерные товары, изделия из стекла отличаются высокой пропускающей способностью. Взвешенные (дисперсные) частицы в напитках или изделиях вызывают опалесценцию из-за отражения части световых лучей, вследствие чего появляется помутнение. При большом количестве взвешенных частиц объект становится непрозрачным. Например, осветленные и неосветленные соки отличаются разной степенью прозрачности, а соки с мякотью непрозрачные, что обусловлено разным содержанием дисперсных частиц.

Прозрачность товаров определяют визуально или по количеству и размеру дисперсных частиц (метод разработан проф. Лычниковым Д.С.).

Восприятие цвета и его характеристик зависит от длины светового луча, величины световой энергии, характера поверхности, фона, освещенности окружающей среды. Так, объект красного цвета, освещенный зелеными лучами, кажется черным. При электрическом освещении, когда желтые лучи преобладают над синими и голубыми, желтые цвета становятся более насыщенными, красные приобретают оранжевый оттенок, а синие темнеют. Люминесцентные лампы дают аналогичное восприятие цвета с дневным светом.

Характер поверхности также существенно влияет на восприятие цвета. Цвет объекта с гладкой (глянцевой) поверхностью бывает более светлым. Неровности поверхности, ворс вызывают.ощущение неравномерной окраски. Объекты с матовой поверхностью, отличающейся рассеянным отражением света, имеют более темный цвет.

На светлом фоне все цвета кажутся более светлыми, а на темном - более темными. Поэтому загрязнения на белой поверхности товара появляются отчетливее, чем на темной. В зависимости от фона восприятие цвета может изменяться очень значительно. Так, на зеленом фоне красный цвет приобретает фиолетовый оттенок, желтый - оранжевый, оранжевый - красноватый.

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

Преломляемость используют для определения концентрации растворимых веществ. Чем больше содержание растворимых веществ, тем больше коэффициент преломления. На этом свойстве основан рефрактометрический метод, которым определяют массовую долю растворимых сухих веществ в соках, пюре, пастах, напитках.

Для более глубокого изучения оптических свойств определяют спектральные и интегральные терморадиационные характеристики пищевых продуктов (интегральные коэффициенты поглощения, рассеяния, 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.

Акустические колебания подразделяют на следующие диапазоны: инфразвуковой - 0-20 Гц, звуковой - 20-2 ∙ 10⁴, ультразвуковой - > 10⁴ Гц.

Источником ультразвуковых колебаний являются различные колеблющиеся системы, преобразующие электрическую или механическую энергию в упругие колебания.

Человек в состоянии услышать звуки в частотном диапазоне от 20 до 20000 Гц. Звуки с меньшими частотами (менее 20 Гц) не воспринимаются ухом. Звуковые колебания с частотой более 20000 Гц (ультразвуки) вызывают болевое ощущение. Сила звука на пороге слышимости составляет примерно от 10^-12 до 10 Вт/м². Верхний предел силы звука также вызывает болевое ощущение.

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. Ниже приведена скорость звука (м/с) в разных объектах: воздух - 330; вода - 1400; сталь - 5000; древесина - 2000- 5700.

Чем выше температура и плотность, тем больше скорость звука.

Сила (интенсивность) звука - мощность звуковых колебаний, проходящих через единицу поверхности, расположенную перпендикулярно направлению распространения звука. Показатель выражается в Вт/м²; эрг/(см ∙ м²). На практике уровень силы звука выражается в децибеллах (дБ) и показывает, насколько сила звука объекта превосходит единицу силы звука на пороге слышимости (10^-12 Вт/м²).

Повышение интенсивности звука на 1 дБ соответствует приросту ее на 26%. Звук интенсивностью 10 Вт/м² вызывает болевое ощущение. Интенсивность звука, воспринимаемая физиологически, характеризуется как громкость. Увеличение силы звука на 10 дБ воспринимается как двукратное повышение громкости.

Тон звука - звуковые колебания, имеющие определенную периодичность во времени. Различают высоту тона, определяемую частотой основного колебания, образующего тембр звуков и придающего 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. К ним относятся музыкальные инструменты и аудиотовары. Последние, в свою очередь, подразделяют на технические устройства (магнитофоны, проигрыватели, телевизоры, радиоприемники, видеомагнитофоны и т. п.) и носители звуковой информации (аудио- и видеокассеты, грампластинки, диски и т. п.).

При оценке качества этих аудиотоваров применяют две группы показателей: показатели, характеризующие физические константы звука (частоту, интенсивность, тембр и т. п.); показатели, характеризующие психофизиологическое воздействие звука на организм человека (уровень громкости, уровень звукового давления, частотный интервал и др.).

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

Звукопроводность используют на практике при оценке качества посуды. По звуку при постукивании по посуде можно выявить трещины, незаметные невооруженным глазом. Изделия из хрусталя с разным содержанием свинца издают при постукивании неодинаковые звуки.

Косвенная оценка некоторых показателей качества отдельных пищевых продуктов основана на их способности издавать и пропускать звуки. Например, звонкий звук при встряхивании или постукивании замороженных продуктов (пельмени, плоды, овощи, мясо и рыба) свидетельствует о их твердой консистенции и хорошей заморозке. Глухой звук при постукивании арбуза считается показателем незрелости, а звонкий - достаточной степени зрелости, хотя эти признаки не всегда достоверны.

Звукоизоляционные товары характеризуются низкой звукопроводностью или высокой способностью отражать звуковые колебания. Благодаря этому их используют как звукоизоляторы. Оценивают эти товары по коэффициенту звукоизоляции. Высокий коэффициент звукоизоляции имеют волокнистые и пористые материалы (вата, войлок, асбест). Хорошими звукоотражающими свойствами обладают металлы и стекло. Так, коэффициент звукоизоляции алюминия составляет 16 дБ, а стали - 73 дБ.

ЛЕКЦИЯ 10.