ОбразуванеНаука

Термично разширение на твърди вещества и течности

Известно е, че под действието на топлина частици ускори случаен движение. Ако загряване на газа, молекулите го представляващи, просто летят далеч един от друг. Нагретият течността е първото увеличение на обема и след това започва да се изпарява. И какво ще се случи с твърди частици? Не всеки един от тях може да се промени състоянието на тяхното обобщаване.

Термично разширение: Определяне

Топлинно разширение - промяна в размера и формата на промени на телесната температура. Математически, може да се изчисли коефициента на разширение обем, което позволява да се предвиди поведението на газове и течности за промяна на външни условия. За да получите същите резултати за твърди частици, е необходимо да се вземат под внимание коефициентът на линейно разширение. Физиците са идентифицирани цял раздел за този вид изследвания и го наричат dilatometry.

Инженери и архитекти трябва знания за поведението на различни материали при високи и ниски температури за проектиране на сгради, които да проправят пътища и тръби.

разширяване на газове

Топлинно разширение се придружава от разширяване на газове в обема на пространството. Той отбеляза естествоизпитатели-философи в древни времена, но да се изгради математически изчисления се случват само в съвременната физика.

Първо на всички учени, заинтересовани от разширяване на въздуха, като че ли, за да ги осъществим задача. Те са толкова ревностно пое случая, който е получил доста противоречиви резултати. Естествено, този резултат не отговаря на научната общност. Точност на измерване зависи от това, което се използва термометър, налягане, както и много други условия. Някои физици дори са дошли да се смята, че разширяването на газовете не зависи от температурните промени. Или тази зависимост не е пълен ...

Работата на Далтон и гей-Lussac

Физиците са продължили да се твърди, дрезгав или са се отказали от измерването, ако не и Джон Долтън. Той и още един физик Gay-Lussac, в същото време независимо един от друг са в състояние да получите същите резултати от измерванията.

Lussac се опитва да открие причината за такъв голям брой различни резултати и отбеляза, че някои инструменти по време на опита, е водата. Естествено, по време на нагряването се превръща в пара и да се промени количеството и състава на изпитвания газ. Ето защо, първото нещо, което направи учен - е изсушете всички инструменти, които са били използвани за експеримента, и изключва дори минимален процент от влажност на газа за изпитване. През първите няколко опита бяха по-значителни след всички тези манипулации.

Dalton разглежда този въпрос по-дълго от колегите му и се публикува резултатите в самото начало на XIX век. Той се суши пари на сярна киселина на въздуха и след това нагряване. След поредица от експерименти, Джон стигна до заключението, че всички газове и пара се разшири с коефициент от 0,376. Lussac Имаме номер 0375. Това е резултат от официалното разследване.

налягането на водната пара

Термично разширение на газове зависи от тяхната еластичност, т.е. способността да се върне към първоначалния си обем. Първият да проучи този въпрос, е Циглер в средата на осемнадесети век. Но резултатите от експериментите му са твърде различни. По-надеждни данни е Джеймс Uatt, която се използва за висока температура на котелната Папен, а за ниско - барометър.

В края на френския физик ХVIII век Prony опитва да извлече една единствена формула, която ще опише еластичността на газ, но се оказа, странно тромаво и трудно за използване. Dalton реши да провери емпирично всички изчисления, с помощта на сифон барометър. Въпреки факта, че температурата във всички експерименти беше същото, резултатите са много точни. Така той ги публикува под формата на една маса в учебник по физика.

Теорията на изпаряване

Термично разширение на газове (като физическа теория) е претърпял различни промени. Учените са се опитвали да стигнат до основните процеси, които произвеждат пара. Тук отново сме отбеляза известен физик Далтън. Той се предположи, че всеки газ пространство е наситен с пари независимо дали присъства в резервоара (закрит) всеки друг газ или пара. Следователно, можем да заключим, че течността няма да се изпари просто влиза в контакт с атмосферния въздух.

колона на налягането на въздуха на повърхността на течността се увеличава пространството между атомите, ги разкъсване и изпаряване, т.е. насърчава образуването на пара. Но молекула двойката продължава да работи на силата на гравитацията, така че учените смятат, че атмосферното налягане не влияе на изпарението на течности.

разширяване на течности

Термично разширение течности изследвани паралелно с разширяването на газове. Научни изследвания, извършващо същите учени. За да направите това, те използват термометър aerometry, скачените съдове и други инструменти.

Всички експерименти заедно и поотделно опровергават теорията на Dalton, че еднакво флуид се разширява пропорционално на квадрата на температурата, при която те се нагряват. Разбира се, по-висока е температурата, толкова по-голям от обема на течност, но пряка връзка не е между тях. И скоростта на разширение за всички течности е по-различно.

Термично разширение на водата, например, започва от нула градуса по Целзий и се простира с намаляване на температурата. По-рано, тези експериментални резултати, свързани с факта, че самата вода не се разширява, а контейнерът е заострени, в която се намира. Но след известно време, физик Deluca още стигнах до заключението, че трябва да се търси причината в течността. Той решава да се намери на температурата на максималната си плътност. Въпреки това, той не успя поради пренебрегва някои подробности. Rumfort, който е изследван това явление, установено, че максималната плътност на вода се наблюдава в обхвата от 4 до 5 градуса по Целзий.

Термично разширение на органи

В твърди вещества, основният механизъм е да се промени амплитудата на разширяване на кристалната решетка. С прости думи, атомите, които изграждат материала и са здраво съчетание между тях, започват да се "разклаща".

Право на термично разширение органи формулирани както следва: всеки орган с линеен размер L в процеса на нагряване на дТ (делта Т - разликата между началната температура и финала) разширена със сума дл (делта L - е производно на коефициент на линейно термично разширение по дължина на обекта и разликата температура). Това е най-простият вариант на закона, която по подразбиране се взема предвид, че тялото се разширява във всички посоки едновременно. Но за практическа работа с помощта на много по-тежки изчисления, тъй като в действителност, материалите не се държат като симулирани физика и математика.

Термично разширение на релсата

За полагане на железния път винаги е привличала физици инженери, тъй като те може да се изчисли точно колко трябва да бъде много разстояние между ставите на релсите на отопление или охлаждане път не се деформира.

Както вече бе споменато по-горе, термично разширение на линеен приложими за всички твърди вещества. И релси не беше изключение. Но има една подробност. Рампа свободно възниква, ако тялото не се влияе от силата на триене. Релсите са фиксирани към траверсите и релсите са заварени в непосредствена близост, така че законът, който описва промяната в дължината, дава възможност за преодоляване на пречките под формата на работа, както и съпротивата задника.

Ако релса не могат да променят дължината си, с промяна на температурата се увеличава термичния стрес, които могат или да се простират или компресиране. Това явление е описано в закона на Хук.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 bg.atomiyme.com. Theme powered by WordPress.