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早晚加油真的更划算吗?密度测试告诉你

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发表于 2012-4-20 08:57:10 | 显示全部楼层 |阅读模式
[size=4][color=darkslateblue][size=4]近期油价上涨,车主们免不了又是一顿牢骚夹带几句脏话,但高油价已成定局,只能接受现实。最近,网上关于“一天当中何时加油更划算”的话题讨论相当热烈,不少网友甚至搬出中学物理中的液体密度理论,结合液体热胀冷缩的物理特性,最后得出结论:早晚气温低时加油更划算。其实,只要弄清楚温度对汽油密度的影响到底有多大,就能判断这个结论是否靠谱了。本期文章,就来测试一下汽油在不同温度下的密度差异。[/size] [/color][color=darkslateblue][b][size=4]为什么要检测汽油的密度?[/size][/b] [/color][color=darkslateblue][size=4]我们都知道,加油站销售汽油时是以体积计算的,即以“升”为单位标注单价;但大家又是否知道,发动机做功时需要的油量是以什么单位来计算的呢?答案是以重量计算,而非体积。从理论上看,[b]在油箱容积一定的情况下,汽油的密度越大,质量也越大,而质量是与密度有关的[/b]。[/size] [/color][align=left][table=500,#333333]- R, i3 K& ]3 e  M2 m. y
[tr][td=2,1][align=center][b][size=12px][size=4][color=darkslateblue]关于本次汽油密度测试[/color][/size][/size][/b][/align][/td][/tr]
( C1 L' l) M, e8 B[tr][td=98][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]实验用品[/color][/size][/size][/align][/td][td=499][align=center][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]93号汽油若干、实验用玻璃酒精温度计(量程0℃—50℃)、实验用玻璃密度计(量程0.7g/ml—0.8g/ml)、实验用玻璃量筒、冰块、热水[/color][/size][/size][/align]! i3 G* W+ q" Z9 v$ H, i6 |
[/align][/td][/tr]
2 @& ~" D3 t; @4 R+ A[tr][td=98][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]实验地点[/color][/size][/size][/align][/td][td][align=center][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]专业摄影室(室温23℃)[/color][/size][/size][/align]
) |3 X. ~/ {' x: W[/align][/td][/tr]
  y, B4 D1 `7 d2 O! a* X; i* m" ][tr][td][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]油品采集时间[/color][/size][/size][/align][/td][td][align=center][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]2012年4月10日[/color][/size][/size][/align]/ N  G  G/ \* b- i
[/align][/td][/tr]# c% C! ]& k6 J
[tr][td][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]测试时间[/color][/size][/size][/align][/td][td][align=center][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]2012年4月11日[/color][/size][/size][/align]
. c) V7 B! j- E3 G' w5 v& R! s[/align][/td][/tr]& q) `: Z/ q: Q- a
[/table][/align][color=darkslateblue][size=4]● [b]30℃温差汽油密度测试[/b][/size] [/color][color=darkslateblue][size=4]本次测试,我们模拟南方地区常见的气温,分别取10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃七种温度。也许有网友会问:为什么选择30℃温差测试?除非在沙漠,城市最多只有10℃温差呀!这里需要解释一下:[b]我们选择30℃温差测试汽油密度,只为检验汽油在较大跨度温差时的密度变化程度,以验证密度对质量的影响,并非模拟城市早晚或四季温差。[/b][/size] [/color][align=left][size=4][color=darkslateblue]http://img1.gtimg.com/henan/pics/hv1/55/39/1020/66335500.jpg[/color][/size]9 U# q7 @/ }( P2 @. v- g, j, v% T
[/align][color=darkslateblue][size=4]测试用的汽油被注入玻璃量筒中,为保证安全和便于实时监测,我们采用冰水和热水控制量筒内的汽油温度。[/size] [/color][align=left][size=4][color=darkslateblue]http://img1.gtimg.com/henan/pics/hv1/52/39/1020/66335497.jpg[/color][/size]
) n& I- _2 h9 z9 ^0 h- d1 e$ D[/align], D1 y& Q' i/ K3 F0 `5 E9 h) `
[align=left][size=4][color=darkslateblue]http://img1.gtimg.com/henan/pics/hv1/50/39/1020/66335495.jpg[/color][/size]3 t9 n8 a# j0 B
[/align][color=darkslateblue][size=4]虽然玻璃酒精温度计使用简便,但其有一个缺点,就是读数不够直观。因此,我们除了用玻璃酒精温度计量取油温外,同时还会用红外线温度监测仪进行油温检验,以确保油温尽可能地接近实验所需温度。[/size] [/color][align=left][size=4][color=darkslateblue]http://img1.gtimg.com/henan/pics/hv1/49/39/1020/66335494.jpg[/color][/size]( v1 n8 P3 ~4 n$ M- \
[/align][color=darkslateblue][size=4]确定各个测试油温后,我们就可以将密度计放进量筒中测量了。由于密度计是以浮力原理设计,因此读数时需待其静止后才能进行。[/size] [/color][color=darkslateblue][b][size=4]测试结果:温度的确影响汽油密度[/size][/b] [/color][color=darkslateblue][size=4]通过以上一系列的操作,我们得出以下检测结果:[/size] [/color][align=left][table=500,#333333]8 O4 ]! s* ^9 a  ^8 d
[tr][td=8,1][align=center][color=#ffffff][b][size=4][color=darkslateblue]93号汽油温差密度测试[/color][/size][/b][/color][/align][/td][/tr]
- o4 g4 c6 `1 H! _: X7 ?[tr][td=101][align=center][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]温度[/color][/size][/size][/align][/align][/td][td=67][align=center][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]10℃[/color][/size][/size][/align][/align][/td][td=68][align=center][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]15℃[/color][/size][/size][/align][/align][/td][td=71][align=center][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]20℃[/color][/size][/size][/align][/align][/td][td=71][align=center][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]25℃[/color][/size][/size][/align][/align][/td][td=68][align=center][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]30℃[/color][/size][/size][/align][/align][/td][td=72][align=center][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]35℃[/color][/size][/size][/align][/align][/td][td=73][align=center][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]40℃[/color][/size][/size][/align][/align][/td][/tr]( v/ l0 v9 f) P  g
[tr][td=101][align=center][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]密度 [/color][/size]
3 C+ @$ r# v9 d) Y0 c1 B[p=30, 2, left][size=4][color=darkslateblue](g/ml)[/color][/size][color=darkslateblue] [/color][/size][/p][/align][/align][/td][td][align=center][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]0.75[/color][/size][/size][/align][/align][/td][td][align=center][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]0.747[/color][/size][/size][/align][/align][/td][td][align=center][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]0.744[/color][/size][/size][/align][/align][/td][td][align=center][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]0.741[/color][/size][/size][/align][/align][/td][td][align=center][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]0.737[/color][/size][/size][/align][/align][/td][td][align=center][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]0.735[/color][/size][/size][/align][/align][/td][td][align=center][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]0.731[/color][/size][/size][/align][/align][/td][/tr]% e( g7 ]: }# x: `8 @8 q
[/table][/align][color=darkslateblue][size=4]可以看到,检测结果与汽油的物理特性相吻合,最低温密度比最高温密度高出约2.6%。我们以普通家用轿车50L的油箱为例,依公式m=pv计算(m为质量,单位g;p为密度,单位g/ml;v为体积,单位ml),得出不同温度时汽油的质量:[/size] [/color][align=left][table=500,#333333]
. z' w5 G( t1 P/ k[tr][td=8,1][align=center][color=#ffffff][b][size=4][color=darkslateblue]不同温度下93号汽油质量(以50L体积计算)[/color][/size][/b][/color][/align][/td][/tr]
! X) J6 r; z: V[tr][td=96][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]温度[/color][/size][/size][/align][/td][td=71][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]10℃[/color][/size][/size][/align][/td][td=71][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]15℃[/color][/size][/size][/align][/td][td=71][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]20℃[/color][/size][/size][/align][/td][td=71][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]25℃[/color][/size][/size][/align][/td][td=71][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]30℃[/color][/size][/size][/align][/td][td=70][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]35℃[/color][/size][/size][/align][/td][td=70][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]40℃[/color][/size][/size][/align][/td][/tr]1 _8 j3 E5 ^! t4 ^* b  K: }
[tr][td=96][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]质量 [/color][/size]3 G' a/ f0 y+ N2 X0 C' r
[p=30, 2, left][size=4][color=darkslateblue](g)[/color][/size][color=darkslateblue] [/color][/size][/p][/align][/td][td=71][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]37500[/color][/size][/size][/align][/td][td=71][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]37350[/color][/size][/size][/align][/td][td=71][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]37200[/color][/size][/size][/align][/td][td][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]37050[/color][/size][/size][/align][/td][td][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]36850[/color][/size][/size][/align][/td][td][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]36750[/color][/size][/size][/align][/td][td][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]36550[/color][/size][/size][/align][/td][/tr]
8 B' r6 W/ ~; C* ?+ q( s, `+ N[/table][/align][color=darkslateblue][size=4]当油温为10℃时汽油质量是37500g,油温为40℃时汽油质量是36550g,两者之间相差了[b]950g[/b];假如以93号汽油的平均密度0.725g/ml计算,这个质量的差距,相当于[b]1.31L[/b]汽油。[/size] [/color][color=darkslateblue][size=4]正常状态下,城市早晚的温差最多在10℃左右。既然30℃温差不适用于城市环境,那么我们就模拟城市早晚温差,比较一下15℃和25℃两个温度的汽油密度和质量的相差幅度:[/size] [/color][align=left][table=500,#333333]/ l1 X. K" `7 j1 r
[tr][td=4,1][align=center][size=12px][b][size=4][color=darkslateblue]15℃和25℃汽油密度/质量对比(模拟城市早晚温差)[/color][/size][/b][/size][/align][/td][/tr]
2 d5 h2 O" R4 x3 `' S( D& Z# ?[tr][td=100][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]温度[/color][/size][/size][/align][/td][td=145][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]15℃[/color][/size][/size][/align][/td][td=105][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]密度和质量 [/color][/size]; M! \$ n! E7 P- A6 v; l
[p=30, 2, left][size=4][color=darkslateblue]相差比例[/color][/size][color=darkslateblue] [/color][/size][/p][/align][/td][td=145][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]25℃[/color][/size][/size][/align][/td][/tr]$ ]0 {8 w7 t3 c! x
[tr][td=100][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]密度 [/color][/size]
; H9 A7 a' q1 P" [[p=30, 2, left][size=4][color=darkslateblue](g/ml)[/color][/size][color=darkslateblue] [/color][/size][/p][/align][/td][td][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]0.747[/color][/size][/size][/align][/td][td=1,2,105][align=center][color=#ff0000][size=4][color=darkslateblue]0.8%[/color][/size][/color][/align][/td][td][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]0.741[/color][/size][/size][/align][/td][/tr]
* ^, H9 |- }5 s& s  G4 b- s[tr][td][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]质量 [/color][/size]4 ]0 d2 l) K* s# }
[p=30, 2, left][size=4][color=darkslateblue](g)[/color][/size][color=darkslateblue] [/color][/size][/p][/align][/td][td][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]37350[/color][/size][/size][/align][/td][td][align=center][size=12px][size=4][color=darkslateblue]37050[/color][/size][/size][/align][/td][/tr]4 o  U0 \8 p# m8 i; G4 d* G
[/table][/align][color=darkslateblue][size=4]上表数据显示,15℃和25℃两个温度的汽油在密度和质量上的相差幅度不大,但换算成质量数值的话,两者之间相差了[b]300g[/b],以93号汽油的平均密度0.725g/ml计算,相当于[b]0.414L[/b]汽油。[/size] [/color][color=darkslateblue][b][size=4]早晚低温加油真的划算吗?[/size][/b] [/color][color=darkslateblue][size=4]既然温差对汽油密度和质量的影响如此之大,那么不就证明了网友们的结论是正确的了?结论没有问题,但实际情况恐难如愿。[/size] [/color][align=left][size=4][color=darkslateblue]http://img1.gtimg.com/henan/pics/hv1/51/39/1020/66335496.jpg[/color][/size]; |7 O2 D+ S' ~, N$ Z- ^, O4 c7 l
[/align][color=darkslateblue][size=4]从理论角度看,在清晨或晚上气温较低时加油,所得的汽油质量会比白天气温高时更大,若昼夜温差达10℃以上,这种差别会更加明显,所以“气温低时加油更划算”的结论在理论上是说得通的。但是,实际情况却并非如理论般那么理想化:绝大部分加油站的储油池均在地下一定深度,而且均有一定程度的防护层,汽油温度并不会如大家想象中那样随外界气温的变化而剧烈变化,而是保持相对稳定的温度,与外界气温同升同降就更不可能了。[/size] [/color][color=darkslateblue][b][size=4]总结:[/size][/b] [/color][p=null, 2, left][size=4][color=darkslateblue]看来,理论与现实之间总有一段不小的距离。网上对于“一天当中何时加油更划算”的讨论,似乎只是让大家认识了汽油在不同温度下的密度变化,充其量只是一次人人参与的科普讨论,也顺带为加油站增加一些早晚时段的顾客数。对于车主来说,与其纠结于早上加油还是晚上加油更省钱,不如将更多的精力放在养成良好的驾驶习惯上,靠自己不断提升的车技去省下更多油费。[/color][/size][/p][/size]
发表于 2012-4-20 10:23:36 | 显示全部楼层
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