Czy zauważyłeś kiedyś tę małą szczelinę w torach kolejowych? Jak myślisz, dlaczego tam są? Czy zauważyłeś kiedyś, że twoja mama próbuje otworzyć zakorkowaną butelkę, podgrzewając ją przy szyi? Co to za Magia? Dowiedz się więcej o procesie rozszerzalności cieplnej tutaj.
Suggested Videos
Thermal Expansion
If the temperature increases, then the volume of the material also increases. Ogólnie rzecz biorąc, jest to znane jako rozszerzalność cieplna. Możemy wyrazić to w ten sposób, że jest to ułamkowa zmiana długości lub objętości na jednostkę zmiany temperatury. W przypadku rozprężania ciała stałego zwykle stosuje się współczynnik rozprężania liniowego.
w przypadku rozszerzalności cieplnej bryły opisuje się ją pod względem zmiany długości, wysokości i grubości. W przypadku cieczy i gazu bardziej przydatny jest współczynnik rozszerzalności objętościowej. Ogólnie rzecz biorąc, jeśli materiał jest płynem, możemy go opisać pod względem zmiany objętości.
wśród atomów i cząsteczek siły wiązania różnią się w zależności od materiału. Właściwości pierwiastków i związków są znane jako współczynnik rozszerzalności. Jeśli krystaliczne ciało stałe ma taką samą konfigurację strukturalną w całym krysztale (izometryczną), to we wszystkich wymiarach kryształu ekspansja będzie jednolita.
Jeśli kryształ nie jest izometryczny, to współczynnik rozszerzalności jest również różny dla różnych kierunków krystalograficznych, a wraz ze zmianą temperatury kryształ również zmieni kształt. Bardziej miękkie materiały mają wyższy współczynnik rozszerzalności (CTE), ale twardsze materiały, takie jak Wolfram mają niższy CTE.
możesz pobrać arkusz właściwości termicznych materii, klikając przycisk Pobierz poniżej
Przeglądaj więcej tematów pod właściwościami termicznymi materii
- kalorymetria
- Zmiana stanu
- przenikanie ciepła
- równanie gazu idealnego i temperatura bezwzględna
- prawo Newtona chłodzenia
- pojemność cieplna właściwa
- temperatura i ciepło
wideo na temat termicznego zachowania materii
- rozszerzalność liniowa: Ekspansję liniową definiuje się jako wzrost długości ciała stałego. Przykład: jeśli weźmiemy pod uwagę jeden pręt, gdzie długość pręta wynosi l, i zwiększymy temperaturę pręta o niewielką ilość. Tak więc rozszerzalność liniowa jest dana przez:
- współczynnik rozszerzalności liniowej danej bryły jest oznaczany jako a. wtedy dla jednostki jest na stopień Celsjusza) w CGS, a w układzie SI jest na Kelvina K-1.
- rozszerzenie objętości: rozszerzenie objętości definiuje się jako wzrost objętości ciała stałego podczas ogrzewania. Przy zmianie temperatury ∆t zmiana objętości ciała stałego jest określona przez ∆v=Vy∆t, gdzie współczynnik rozszerzalności objętościowej wynosi y.
- Powierzchnia lub ekspansja powierzchowna: ekspansja powierzchniowa jest zdefiniowana jako wzrost powierzchni ciała stałego podczas ogrzewania. Jeśli weźmiemy pod uwagę, że w 00C obszar ciała stałego jest A0, to jego obszar w t0c jest podany przez: A0(l+ßt). Jednostką β jest 0C-1 lub K-1. Gdzie β jest znany jako współczynnik powierzchownej ekspansji.
6α = 3β = 2γ
to równanie pokazuje zależność między α jest ekspansją liniową, β jest ekspansją powierzchowną, jest ekspansją objętościową. Te trzy współczynniki rozszerzalności dla danego ciała stałego nie są stałe, ponieważ wartości te całkowicie zależą od temperatury. Przykładami rozszerzalności cieplnej w naszym codziennym życiu są termometry, nitowanie, na drewnianych kołach mocowanie metalowych opon itp.
rozwiązany przykład dla ciebie
Q. w jednym ciągłym kawałku z rolki blachy aluminiowej konstruowane są nowoczesne podsłuchy. W przypadku 30-metrowej długości jaka jest zmiana długości? Gdzie α=23×10-6C-1 dla zakresu temperatur ∆t=100f.
Ans: ∆L= L0 α ∆t