A testek hőtágulása
A test méretének vagy térfogatának változása melegítéskor
A termikus terjeszkedés a test méretének megváltoztatása a hőmérséklet változásával állandó nyomás mellett. A szilárd anyagnak ez a jelensége a rácsban lévő anyag atomjai kölcsönhatási potenciáljának aszimmetriája, ami az atomok rezgéseinek anharmonikusságához vezet az átlagos pozícióhoz képest. A gázok esetében ez a molekulák és az atomok kinetikus energiájának növekedésével magyarázható.
Mennyiségi szempontból a P állandó nyomáson történő hőtágulást az izobár tágulási együttható (volumetrikus vagy lineáris) jellemzi.
Az a térfogatsűrűség együtthatóját az V. térfogat relatív változása határozza meg, amikor a testet (szilárd, folyékony vagy gáz halmazállapotú) 1 K-val melegítik.
itt T a test abszolút hőmérséklete.
Az a gyakorlati értékét az alábbi képlet adja meg:
ahol V 1. V 2 - testtérfogatok T 1 és T 2 hőmérsékleten (T 1 <Т 2 ).
A hőkifejtés jellemzéséhez, egy a mellett egy lineáris tágulási együtthatót használunk:
ahol l a test nagysága egy adott irányba.
Általában anizotróp egyedi kristályokból álló polikristályos anizotróp testek és L = a x + a y + a z. a x hőtágulási egyenes együtthatóinak különbsége vagy egyenlõsége. egy y. és z az x, y, z kristályos tengely mentén a kristály szimmetriája határozza meg. Például egy köbös rendszer kristályai, valamint izotróp testek esetében L = a x = a y = a z és a = 3 a l. A legtöbb test esetében a> 0, de vannak anomáliák. Például 0 ° C és 4 ° C közötti hőmérsékleten normál légköri nyomáson melegítjük, a vizet sűrítjük (a <0). Зависимость a ( Т ) наиболее заметна у газов (для идеального газа a =1/Т ); у жидкостей она проявляется слабее. У ряда веществ в твердом состоянии (кварца, инвара и т.д.) коэффициент a мал и практически постоянен в широком интервале температур. При Т ® 0, a® 0. Коэффициент a и a L определяются экспериментальными методами.
Az iniciálás ideje (log t o -1-től 3-ig);
A létezés ideje (log tc 0 és 6 között);
A lebomlás időpontja (log td -1-től 3-ig);
Az optimális fejlődés ideje (log t k 3-5-ből).
A hatás technikai végrehajtása
E hatás végrehajtása nem igényel további eszközöket, kivéve a szokásos belföldi alkohol vagy higanyhőmérőt. Amikor felmelegszik, a folyadék oszlopa nő, ami a folyadék térfogatnövelését jelenti.
Ezt a hatást széles körben használják szélsőséges vagy optimális hőmérsékleti körülmények között működő műszaki rendszerek tervezésénél, nagy hőmérsékletkülönbségek esetén. A víz rendellenes tulajdonsága, hogy a térfogatcsökkenés 0 ° C és 4 0 ° C között növekszik, egyrészt káros, ami a "hidraulikus rendszerek" leolvasztásához vezet; mechanikai megsemmisítésük, másrészt pedig számos technológiai folyamat alapja, például a kőzetek megsemmisítése. Ezen túlmenően a technikai eszközökben az úgynevezett kétfémes lemezeket széles körben használják határhőmérséklet-érzékelőkként, amelyek a háztartási elektromos készülékek (vasalók, porszívók, hűtőszekrények stb.) Kikapcsolásának automatikus bekapcsolását eredményezik.
Ez a hatás széles körben elterjedt a mechanikus termikus reléelemekben.
- kiterjesztés
- hőmérséklet
- szilárd test
- folyadék
- gáz
- hőtágulási együttható
Természettudományok szakasza: