Katı cisimlerin ve katıların termal genleşmesi. Katı, nadir, gaz benzeri cisimlerdeki moleküllerin termal dolaşımının doğası ve artan sıcaklıkla değişimi

Görünüşe göre ısı akışı altında, bazıları kaotik gürültülerini hızlandıracak. Bir gazı ısıtırsanız, yogayı oluşturan moleküller birbiri ardına dağılır. Koçan filizlerinin kalbi ısıtılır ve sonra kaynatılır. Ve sert cisimlerden ne olacak? Derileri bile toplam kamplarını değiştiremez.

Termal genleşme: özel

Termal genleşme - sıcaklık değişimi için genleşme ve ısıtma şekli değişikliğinin fiyatı. Matematiksel olarak, değişen eski zihinlerdeki gaz ve havanın davranışını tahmin etmenizi sağlayan hacim genleşme katsayısını değiştirebilirsiniz. Aynı sonuçları almak için sağlam vücut, güvende olmak gerekli Fizikçiler bu tür çalışmalar için bir takım çalışmalar görmüşler ve yoga dilatometri adını vermişlerdir.

Mühendisler ve mimarlar, tomurcukları tasarlamak, yol ve boru döşemek için çeşitli malzemelerin yüksek ve düşük sıcaklıkların etkisi altındaki davranışları hakkında bilgi sahibi olmalıdır.

Gaz genleşmesi

Gazın termal genleşmesine, alanlarının genişlemesi eşlik eder. Filozoflar-doğalcılar uzun zaman önce bile anıldılar, ancak yalnızca modern fizikçiler matematiksel gelişmelere ilham verebildiler.

Bizim için, kilisenin önünde, rüzgarın genişlemesi tıklamaya başladı, onlara uygun görevler verildi. Parkenin pis kokusu üstlerine kadar çekti ki, mükemmel sonuçlar elde etmeye çalıştılar. Açıkçası, svіvtovaristvo biliminin böyle bir sonucu tatmin edici değil. Dünyanın doğruluğu, termometrenin muzaffer olmasına, diğer zihinlerin zenginliğinin gücüne bağlıydı. Deyakі fіzikі navіt dіyshli dumіki, scho genişleme gazіv zmіni sıcaklığı ile mevduat. Ama bayatlık doğru değil...

Roboty Dalton ve Gay-Lussac


Fizikçiler sesleri kısılana kadar savaşmaya devam edeceklerdi ya da Vin değilse vimir'i yere atacaklardı ve aynı zamanda başka bir fizikçi Gay-Lussac, aynı anda, birer birer, zaferin aynı sonuçlarını alabilirdi.

Lussac, bu kadar çok sayıda farklı sonucun nedenini bulmaya çalıştı ve şu anda bazı aksesuarlarda su olduğundan bahsetti. Doğal olarak, ısıtma işlemi sırasında kazan bir çifte dönüştü ve ek gazların miktarını ve depolanmasını değiştirdi. Her şeyden önce, egzersizleri yaptıktan sonra, deney için bir galip gibi tüm aletleri ciddi şekilde asın ve son gazdan minimum miktarda suyu açın. İlk birkaç yılın tüm bu manipülasyonlarından sonra güvenilir oldukları ortaya çıktı.

Dalton, meslektaşı için yemeklerini halletti ve sonuçlarını 19. yüzyılın başlarında yayınladı. Vіn vysushuvav povіtrya sülfürik asit buharları ve ısıtma yogası. Serinin ardından John Dyishov, tüm gaz bahislerinin 0,376 kat arttığını ekledi. Lussac'ın numarası 0.375'ti. Tse takibin resmi sonucu oldu.

Su buharı kaynağı

Yaylarda biriken gazların ısıl genleşmesi, böylece binaların etrafında dönmesini sağlayan çıkışlardır. Ziegler, on sekizinci yüzyılın ortalarına ulaşan ilk zincir oldu. Ale, yogo doslidіv nadto'nun sonuçları farklıydı. Daha güvenilir numaralar yüksek sıcaklıklar tatovy kazanı ve düşük olanlar için - bir barometre.

Örneğin, 18. yüzyılın Fransız fizikçisi, sanki gazların yaylılığını tarif edecekmiş gibi tek bir formül bulmaya çalıştı, ancak vikoristanni'de oldukça hantal ve katlanabilir olduğu ortaya çıktı. Dalton, bir sifon barometresi yardımıyla galip gelen yolunun yardımıyla tüm gülleri aştı. Her durumda aynı sıcaklığa sahip olmayanlardan bağımsız olarak, sonuçların daha da doğru olduğu ortaya çıktı. Bunun için fizikteki asistanımla baktığım tablolarda yayınladım.

buharlaşma teorisi


Gazların termal genleşmesi (fiziksel bir teori olarak) çeşitli değişiklikleri kabul etti. Vcheni namagalisya dіstatisya sutі protsesіv, yakah buhara gidiyor. Burada yine fizikçi Dalton görevlendirildi. Vіsloviv hipotezinde, bu rezervuarda başka bir gaz veya buhar olup olmadığına bağlı olarak, herhangi bir gaz buharı genişlemesi bağımsız olarak olabilir (hapis). Otzhe, visnovok yetiştirmek mümkündür, böylece vatan buharlaşmaz, sadece atmosferik etkilerle dotik'e girer.

Kırların yüzeyine yeniden basmanın baskısı, atomlar arasında daha büyük bir boşluktur, onları birer birer harekete geçirir ve onları titretir, böylece bir iddiaya girerler. Ancak buharın molekülleri üzerinde yerçekimi kuvveti çalışmaya devam eder, bu nedenle atmosfer basıncının suların buharlaşmasını hiçbir şekilde etkilemediği dikkate alınmıştır.

RIDIN uzantısı


Nehirlerin termal genleşmesi, gazların genleşmesine paralel olarak gerçekleştirildi. Bilimsel çalışmalar kendi bilim adamlarınız tarafından yapılmıştır. Bu pis koku için termometreler, aerometreler, elde edilen hakimler ve diğer aletler galip geldi.

Bu arada, aynı zamanda deride Dalton'un teorisini dile getirdiler, ki bu tekdüze çubuklar, ısıtıldıkları gibi sıcaklığın karesiyle orantılı olarak genişlerler. Doğal olarak, sıcaklık ne kadar yüksekse, arazi o kadar yaygındı, ancak aralarında doğrudan nadas yoktu. Tüm rіdinlerdeki hızlı genişleme farklıydı.

Örneğin suyun ısıl genleşmesi sıfır santigrat dereceden başlar ve sıcaklığın düşmesiyle devam eder. Daha önce, bu tür sonuçlar, genişleyenin suyun kendisi olmadığını, ancak kapasite seslerinin bilinemeyeceğini göstermiştir. Ancak birkaç saat sonra fizikçi Delyuk, izin nedeninin anavatanda olduğu sonucuna vardı. Vіn vyrіshiv, en büyük çalılığın sıcaklığını bilir. Ancak, ayrıntıların eksikliğinden kurtulamadınız. Bu görüntüyü sarmakla meşgul olan Rumfort, suyun maksimum kalınlığının 4 ila 5 santigrat derece arasında korunduğunu belirledi.

termal genleşme


Katı cisimlerde, ana genişleme mekanizması, kristal sırtların kristalleşmesinin genliğindeki değişikliktir. Yakşo demek basit kelimelerle, Malzemenin deposuna giren atom ve zhorstko zcheplenі kendi arasında "tremtіti" yi onarır.

Formülasyonlara kadar termal genleşme yasası aşağıdaki gibidir: dT ile ısıtma sürecinde L doğrusal genleşmeli tilo olsun (delta T - koçan sıcaklığı ile uç sıcaklık arasındaki fark), dL değeriyle genişleyin (delta L - the termal genleşme єkta ve sıcaklık farkı üzerinde aynı doğrusal genleşme katsayısı). Bu, velinin aklını aşan, her yönden birer birer genişleyecek olan bu kanunun en basit halidir. Bira için pratik iş fizikçiler ve matematikçiler tarafından modellendiği gibi, daha hantal hesaplamaların, gerçek malzeme parçalarının ihmale yol açtığı vikoristovuyut.

Termal genleşme rayları


Giydirme cephenin döşenmesi için her zaman mühendis-fizikçiler çalıştırılır, pis kokular sanki suçluymuş gibi doğru bir şekilde sayılabilir, ancak rayların çubukları arasında, ısıtıldığında veya soğutulduğunda deforme olmasınlar .

Daha fazla atandığı gibi, tüm katı cisimlerin doğrusal genleşmesinin termal genleşmesi. 1. ray sarmaşık olmadı. Ali, bir detay. O düşüşte, sanki sürtünme kuvveti vücuda akmıyormuş gibi, doğrusal bir değişim serbestçe görülür. Çıtalar, traverslere zhorstko bağlanır ve çıtalı çıtalarla sabitlenir, bu, çalışan taktik desteklerin gözünde dozhina, vrahovu podlannya reshkod'un değişimini açıklayan yasadır.

Ray uzunluğunu değiştiremezse, içindeki sıcaklıktaki değişiklik nedeniyle, termal stresteki artış nedeniyle, gerebilirseniz sıkın. Bu fenomen Hooke yasası ile açıklanmaktadır.

Görünüşe göre, katı cisimler ısıtıldığında kasılmalarını artırıyor. Tse - termal genleşme. Isıtma saatinin altında vücut hacmini artırmanın nedenlerine bakalım.

Atomlar arasındaki ortalama boyutun artmasından dolayı kristalin büyüdüğü açıktır. Daha sonra, sıcaklıktaki ve itmedeki artış, kristalin atomları arasındaki ortalama mesafedeki bir artıştır. Isınma sırasında atomlar arasındaki atom sayısının artmasının nedeni nedir?

Kristalin sıcaklığındaki bir artış, termal hücum enerjisinde bir artış anlamına gelir, böylece duvarlardaki atomların termal füzyonu (böl. sayfa 459) ve ayrıca füzyonun genliğinde bir artış olur.

Ve atomların parçalanma genliğini artırmak için, onları ortalama yaşlarında bir artışa getirmek gerekir.

Eğer atomlar daha uyumlu bir şekilde harmonik olsaydı, o zaman döşemenin deri atomu kendi kenarlarından birine yaklaşıp diğerinden uzaklaşır ve ikinci kolivanın genliğindeki artış ortada bir değişikliğe yol açmazdı, sıcak, atomik genişlik, oturma odasının genişliğinden yükseldi.

Aslında, kristal solüsyondaki atomlar uyumsuz (yani harmonik olmayan) kolivandır. Bu, aralarındaki atomlar arasındaki karşılıklı ilişki kuvvetlerinin bayatlığının doğası tarafından belirlenir. Bölüm başının koçanına atandığı gibi (böl. Şekil 152 ve 153), nadas öyledir ki, atomlar arasındaki büyük mesafelerde, atomlar arasındaki kuvvetler bir yerçekimi kuvveti olarak ortaya çıkar ve sayılar değişir, güçler ülkedeki değişikliklerden büyüyerek değişir.

Kristali ısıttıktan sonra atomların bölünmesinin "genliğindeki" bir artışla, atomlar arasındaki nüfuz etme kuvvetlerindeki artışın yerçekimi kuvvetlerindeki artıştan daha ağır bastığı noktaya getirmeye değer. Aksi görünüyor, bir susidanın varlığında bir atomun içmesi, diğerine yaklaşması “daha ​​kolay”. Bu, açıkça, atomlar arasındaki ortalama yaşta bir artışa yol açabilir, böylece vücudun ısınması sırasında kasılmasında bir artış olabilir.

Zvіdsi viplivaє, katı cisimlerin termal genleşmesinin nedeni, kristal çözeltide atomların bölünmesinin uyumsuzluğudur.

Termal genleşme miktarı, bu şekilde atanan doğrusal ve hacimsel genleşme katsayıları ile karakterize edilir. Sıcaklığı derece olarak değiştirirken vücudunuza bir I uzunluğu verin, gücünüzü bir doğrusal genleşme katsayısı ile değiştirin.

böylece sıcaklık bir derece değiştiğinde doğrusal genleşme katsayısı daha etkilidir. Böylece hacim genleşmesinin katsayısı formülle belirlenir.

yani değişikliğin maliyetinin katsayısı bir dereceye kadardır. daha sonra kristalin hacimsel genleşme katsayısı

İzotropik katılar gibi kübik simetriye sahip kristaller için,

Bu tür gövdelerden yapılan makara bir çuvalla doldurulur ve ısıtıldıktan sonra (daha büyük bir çapa sahip gibi görünmektedir).

Bazı kristaller için (örneğin, altıgen)

Doğrusal ve hacimsel genişleme katsayıları, kokuların bozulduğu sıcaklık aralıkları küçük ve sıcaklıkların kendileri yüksek olduğundan, pratikte sabit olanlarla doludur. Termal genleşme katsayıları sıcaklığa bağlı olarak artmıştır ve dahası, ısı kapasitesi ile aynıdır, böylece düşük sıcaklıklarda katsayı, sıcaklığın küpüyle orantılı olarak sıcaklıktaki azalmayla değişir, pragnuchi, örneğin: ısı kapasitesi,

mutlak sıfır için sıfıra. Це не дивно, так як і теплоємність, і теплове розширення пов'язані з коливаннями решітки: теплоємність дає кількість теплоти, необхідну для збільшення середньої енергії теплових коливань атомів, що залежить від амплітуди коливань, коефіцієнт теплового розширення безпосередньо пов'язаний із середніми відстанями між atomlar, yakі tezh atomik coliving genliğinde yatıyor

Gruneisen'e göre önemli bir yasa vardır: belirli bir konuşma için termal genleşme katsayısının katı bir cismin atomik ısı kapasitesine değişimi sabit bir değerdir (sıcaklıkta yatmamak için).

Tablodan da görülebileceği gibi, katı cisimlerin termal genleşme katsayıları kulağa daha da küçük geliyor. 22. Bu tabloda belirtilen a katsayısının değeri ile arasındaki sıcaklık aralığına kadar görülebilir.

Tablo 22 (böl. tarama) Katı cisimlerin termal genleşme katsayısı

Deyakі Speakingovina, özellikle düşük bir termal genleşme katsayısına sahip olabilir. Böyle bir güç, örneğin kuvars Konuşmanın renkleri, tam uygulamada geniş bir zastosuvannya aldı.

Vücudu ısıtırsanız, atomların (moleküllerin) sayısı yoğun olacaktır. Rozshtovhuvatimut'un kokusu birinden biri ve daha fazla yer kaplıyor. Bu gerçek iyi açıklanmıştır: katılar ısıtıldığında, rіdkі ve gaz benzeri cisimler genişler.

Gazların termal genleşmesi uzun süre gündeme getirilmeyecek: sıcaklığın gaza orantılılığı bile sıcaklık ölçeğimizin temeli olarak alındı.

Z formülü V \u003d V 0 / 273 * T bachimo, sabit basınçta scho gazı 1 0 C'de 1 / 273 kısım (tobto 0.0037) ısıtıldığında büyüme 0 ° C'de yogo hacmi (bu pozisyonlar Gay-Lussac olarak adlandırılabilir) kanun).

Bilgili zihinlerde, o zaman oda sıcaklığında ve normal atmosfer basıncında, daha fazla sayıda gazın genleşmesi, gazların genleşmesinden iki veya üç daha azdır.

Suyun genişlemesinin orijinalliği hakkında defalarca konuştuk. 0 ila 4 ° C arasında ısıtıldığında, suyun hacmi ısıtma ile değişir. Genişletilmiş suyun bu özel özelliği, Dünya'daki yaşamın muazzam bir rolünü oynar. Soğutma dünyasında sonbaharda soğuyan üst toplar incelir ve dibe batar. Altlarında ılık su var. Ale, böyle bir değişimin, suyun sıcaklığı 4 ° C'ye düşene kadar sessiz olma olasılığı daha düşüktür. Sıcaklıkta daha fazla düşüş ile üst toplar artık ezilmezler, bu nedenle önemli hale gelmezler ve dibe batmazlar. Sıcaklıktan başlayarak üstteki top yavaş yavaş soğuyarak sıfır dereceye ulaşır ve donar.

Sadece suyun özelliği ve nehrin dibine kadar donması. Yakby su raptom mucizevi özelliğini yitirdi, mütevazi fantezilere ilham vermek için kişinin kendi mezar izlerini ortaya çıkarmak kolaydır.

Katı cisimlerin termal genleşmesi daha azdır, daha düşük termal genleşme eşittir. Gazların genişlemesinden yüzlerce ve binlerce kat daha azdır.

Bagatioh vipadkah'ta termal genleşme є Bir örtü ile kaplayacağım. Bu nedenle, yıllık mekanizmanın dolaşım kısımlarını sıcaklıktaki bir değişiklikle değiştirmek, yıl boyunca bir değişikliğe yol açacaktı, zastosovuvavsya özel alaşım-invar olmadan bu ince ayrıntılar için yakby (çeviride değişmez, değişmez anlamına gelir, yıldızlar ve adı "invar"). Іnvar - büyük miktarda nikel içeren çelik - priladobduvanni'de geniş ölçüde durgundur. Ocak ayından itibaren kesme, sıcaklıktaki 1 ° C'lik bir değişiklik için ömrünün milyonda birinden fazlası olacak.

Görünüşe göre, katı cisimlerin termal genleşmesi ciddi sonuçlara yol açabilir. Sağda, katı cisimlerin küçük sertlikleri aracılığıyla ısıl genleşmesine neden olmak kolay değildir.

Bir çelik makas 1 ° C'de ısıtıldığında, dozhina'nın uzunluğu yüz binden fazla, yani anlaşılmaz bir miktarda uzar. Bununla birlikte, genişlemeyi genişletmek ve saç kesimini yüz binde bir oranında sıkıştırmak için 1 cm2 başına 20 kgf'lik bir kuvvet gereklidir. Sıcaklık artışını 1 0 С'den fazla azaltmak için І t_lki!

Termal genleşmenin neden olduğu sarmal kuvvetler, çağrılmasa bile arızalara ve felaketlere yol açabilir. Böylece bu kuvvetlerin üstesinden gelebilmek için boşluklardan çıtaların çıtaları serilir. Düzensiz bir şekilde ısıtıldığında kolayca çatlayan cam eşyalar istendiğinde akla getirilecek qi kuvvetleri hakkında. Laboratuar uygulamasında, bu, bir kuvars deposundan (amorf bir çelikte bulunan eriyen kuvars - silikon oksit) az miktarda cam eşya ile sertleştirilir. Aynı ısıtma ile bakır çubuk bir milimetre aşağı hareket edecek ve böyle bir kuvars kaya çubuğu derinliğini anlaşılmaz bir 30-40 mikron değerinde değiştirecektir. Kuvars döşemenin genleşmesi yetersizdir, bu nedenle bir kuvars kap yüzlerce dereceye kadar ısıtılabilir ve ardından Yogo'yu korkmadan soğuk suya atabilirsiniz.

Tsya hakimiyeti tüm konuşmaların karakteristiğidir. Konuşma ısınırsa, parçacıklar yoğun bir şekilde çökmeye başlar ve bu da aralarındaki yaş ortalamasının artmasına neden olur.

Sıcaklıktaki artışın bir sonucu olarak zbіlshuyut svіy ne kadar büyük olursa, vinyatkіv vіdomo sprat prote. Kuralın en yaygın izmaritleri su, 0 aralığında yak? C'den 4'e mi? C, temasını yüksek sıcaklıklarda veya saf silikon -255? Ci -153? C.

Gücünü artıran metroloji bölümüne dilatometre, termal genleşme parametrelerini belirleyen cihaza dilatometre denir.

Konuşmanın genişleme aşamasına sıcaklıktaki değişime getirilen termal genleşme katsayısı denir, bu da genel olarak sıcaklıkta bulunur.


1. Hacimsel termal genleşme katsayısı (sıcak damla)

Sıcak bir gaz veya katı bir cisim söz konusu olduğunda, hacimsel termal genleşme katsayısı şöyle görünebilir:

dizin P basının mevcut genişleme saatinden fazla kaldığı anlamına gelir ve indeks v bariz bir şekilde, peki ya (doğrusal olmayan) genişleme. Gaz zamanlarında mengene olma gerçeği önemlidir, mengenede gaz parçaları ve ayrıca sıcaklık birikebilir. Küçük boyutlu gazlar için tortu, ideal gaza eşit olarak tanımlanır.


2. Katı cisimlerin termal genleşmesi

2.1. Doğrusal termal genleşme

p align="justify"> Doğrusal termal genleşme katsayısı, sıcaklıktaki bir değişime malzemenin doğrusal genleşmesindeki bir değişiklik olarak ayarlanır. Otzhe, tse vіdnosna zmіna dovzhini gradusіv zmіni sıcaklığı. Nehtuyuchy mengenesi, şunları yazabilirsiniz:

de - Doğrusal genişleme (örneğin, dovzhina) ve - Bir sıcaklık değişikliği ile doğrusal genişleme değişimi.

Görünür bir deformasyon olarak görülebilen doğrusal boyuttaki gözle görülür değişiklik şu şekilde yazılabilir:

İyi uygulama doti Tse eşitleme, sıcaklık aralığında doğrusal genleşme sabiti vvazhatimuyusya rıhtım. Sonuç olarak, doğrusal genişleme katsayısı bir sonraki entegrasyona eşit olarak değiştirilir.


2.2. termal genleşme hacmi

Katılar için, malzeme üzerindeki basınca basabilirsiniz ve termal genleşmenin hacim katsayısı kaydedilebilir

de - Malzeme hakkında, sıcaklıktaki değişimin hacmindeki değişimin yoğunluğu.

Tse, artışın belirli bir sabit oran olması zorunluluğu anlamına gelir. Örneğin hacmi 1 m olan bir çelik blok? 50 K sıcaklık artışıyla 1,02 m?'ye kadar genişleyebilir. Ce genleşmesi %2 veya cilt başına %0,04 K. Termal genleşme katsayısını bildiğimiz için, cismin hacminin değerini değiştirmek için genişletebiliriz sıcaklık.

İncelenen durumda, sıcaklık genleşme katsayısının sıcaklıkta olması önemlidir. Sıcaklıktaki küçük değişiklikler için, her zaman doğru olmasa da yakınlık gereklidir. Hacim genleşme katsayısı sıcaklıkla sürekli değiştiğinden, aynı şey entegrasyondan kaynaklanmaktadır:

burada - Pochatkova sıcaklığı ve sıcaklığın bir fonksiyonu olarak hacimsel termal genleşme katsayısı T.


2.3. İzotropik malzemelerin değişimi

İzotropik malzemeler için doğrusal termal genleşme faktörü, hacimsel termal genleşme faktörünün yaklaşık üçte biri olmalıdır.

2.4. Anizotropik malzemelerin değişimi

Kristaller veya kompozitler gibi anizotropik yapıya sahip malzemeler, kural olarak, farklı düz çizgilerde farklı doğrusal genleşme katsayılarına sahip olabilir. Sonuç olarak, hacmin önemli ölçüde genişlemesi üç eksen arasında eşit olmayan bir şekilde bölünür. Bu gibi durumlarda, termal genleşmenin genleşmesi için, altı adede kadar bağımsız bileşen içerebilen bir termal genleşme katsayısı tensörü ekleyin.

3. Gazların termal genleşmesi


4. Termal genleşme

Kırsal kesimdeki kırıkların genel boyutları iyi değildir, bu nedenle kırsal alan için sıcaklık artışı genel planda dikkate alınır:

- Sıcaklık değişiminden sonraki sıcaklık hacmi, - Sıcaklık koçan hacmi, -

el yazması olarak

Rusya Federasyonu Eğitim ve Bilim Bakanlığı

Volgograd Devlet Mimarlık ve Yaşam Üniversitesi

Fizik Bölümü

KATI TİLİN TERMAL GENLEŞMESİ

10 numaralı laboratuvar çalışması için metodik talimatlar

Volgograd2013

UDC 537(076,5)

Katıların termal genleşmesi: Yöntem. vkaz_vka'dan laboratuvar çalışmasına / siparişine. , ; VolgDASA, Volgograd, 20'ler.

Yararlı yöntem laboratuvar işiє katı bir cismin lineer termal genleşme vimir katsayısı. Doğrusal ve hacimsel genleşme katsayılarının belirlenmesi göz önüne alındığında. Termal genleşme olgusu açıklanmaktadır. Vimir yönteminin açıklaması verildi. Vikonannya roboti'nin sırası açıklanmaktadır. Güvenlik mühendisliği kuralları getirildi ve kontrol gücü oluşturuldu.

"Fizik" disiplininden tüm uzmanlık alanlarındaki öğrenciler için

Il. 5. Sekme. 2. Kaynakça 2 başlık

© Volgograd Devlet Mimarlık ve Yaşam Akademisi, 2002

© Depo, 2002

Meta roboti ─ katı bir cismin doğrusal termal genleşmesinin vimir katsayısı.

Sığdır . 1. Metal boru. 2. Elektrikli ısıtma sistemi. 3. Aşağı sensör. 4. Termokupl. 5. Milivoltmetre (veya miliampermetre). 6. Laboratuvar ototransformatörü (LATR).

1. TEORİK GİRİŞ

Tüm cisimler ısınırken genişler ve soğuyunca küçülür. Katı cisimler için doğrusal genişlemeden bahsetmek mümkün değildir. Belirli bir sıcaklığın birikmesi, elektrik hatları, kurulu buhar boru hatları, bağlı köprüler, ince raylar üzerindeki tellerin ısıtılması sırasında korunur.

Böyle bir uzantıyı karakterize etmek için, aşağıdaki tanımlamayı sunuyoruz: - aynı cismin K sıcaklığındaki uzunluğu. Aynı şekilde ısıtıldığında cismin uzunluğunu değiştirin http://pandia.ru/text/80/058 /images/image007_40.gif" genişlik="97" yükseklik ="52 kaynak=">

Su sıcaklığındaki değişiklik, sıcaklıktaki bir değişikliğe yükselir, buna doğrusal termal genleşme katsayısı denir:

(1)

Sıcaklıktaki büyük değişiklikler veya yüksek doğrulukla, katsayıyı sabit tutmak imkansızdır. Vіn zrostaє zі zbіlshennyam sıcaklığı i zmenshuєtsya z її zmenshennyam, mutlak sıfıra yakın sıfıra pragnuch. Doğrusal termal genleşme katsayılarının değeri Tablo'da gösterilmiştir. 1.

tablo 1

Formül (1)'den vücudun vücudunun herhangi bir sıcaklıkta olduğunu görüyoruz.

(2)

Vücudun hacim genişlemesini karakterize etmek için aşağıdaki işaretler tanıtılır: i - ısıtıldığında http://pandia.ru/text/80/058/images/image012_33.gif" sıcaklığına göre vücudun hacmi

http://pandia.ru/text/80/058/images/image015_29.gif" genişlik="168" yükseklik="52"> (3)

Belirli bir sıcaklıkta vücut hacmi

(4)

Katı gövdeler için Tablo. 1, yalnızca doğrusal genişlemenin katsayılarını tanıttı, doğrusal genişlemenin katsayıları ile hacimsel genişlemenin katsayıları arasındaki parçalar aynı şarkıdır.

Belirli bir konuşmadan bir kaburga ile belirli bir sıcaklıkta bir küp alırsanız (Şekil 1), bir kirişe ısıtıldığında hacmi bir hacme yükselir, böylece (2) ve (4) 'deki formüller olabilir. temsil

http://pandia.ru/text/80/058/images/image024_17.gif" genişlik="299 yükseklik=28" yükseklik="28">

p align="justify"> Sert konuşmalar için lineer genişleme katsayısı Yine, bu durumda, a2 ve a3'ün intikamını alacak üyeleri, ilk adımda a'nın intikamını alacak olan herhangi bir sayının sayısız küçük üst mertebeleri olarak düzeltebilirsiniz. . video yıldızlar

Yakshcho masa tila M sıcaklık değiştiğinde aşırı kalır, ardından konuşmanın kalınlığı sıcaklıktaki düşüşten kaynaklanır, hacim parçaları sıcaklıkla değişir. T formül http://pandia.ru/text/80/058/images/image030_10.gif" width="239" height="52"> (6)

Rozrahunkah kızağı vrakhovuvat olduğunda, scho tabloları 273 K'daki konuşma kalınlığını gösterir. Daha düşük sıcaklıklar için kalınlık böyle bir formül (6) için hesaplanır.

Bazı kristallerde ısıtıldıklarında belirli hatlarda farklı büyürler, belirli hatlarda sadece büyümekle kalmaz, değişirler. Böyle bir fenomen denir anizotropi.

Katı tіlі atomlarda zdіysnyuyut teplovі kolivanya schodo vozlіv kristal ґrat. Şek. 2, birbirinden en yakın iki atomu gösterir R.gif" width="76" height="25 src="> Katı cisimlerdeki atomların termal çatlama genliği, atomlar arasındaki eşit derecede önemli farkın %10'unu geçmez (tobto. X- En az değer). Yakshcho atomları koçan konumundan şu konuma taşındı: X, o zaman karşılıklı bağımlılıklarının potansiyel enerjisi sağlıklıdır

(7)

de Aі B- Pozitif pozitif katsayılar;

- Potansiyel enerjinin minimum değeri.

İncirde.

(8)


Atomlar birbirine yakın olduğunda, kuvvet ve etkileşim patlamanın doğasını değiştirebilir. Navpaki, uzaktayken yani seni çeken güç..gif" width="51" height="23"> R 0 yak eşit derecede önemli vіdstanі. Yakby katsayısı B sıfıra ulaştıktan sonra, potansiyel enerji ve karşılıklı modalitenin gücü görülecektir.

(9)

bu da atomlara uyum verirdi. Potansiyel enerjinin zamana göre grafiği simetrik bir eğridir (Şekil 3, noktalı eğri). Sıcaklık artışının potansiyel eğrisinin simetrisi nedeniyle, atomların parçalanmasının genliğinde bir artışa yol açacak olsa da, atomlar arasındaki orta mesafe sabitini kaybetmiş olacaktı. Genişlik="59" height="24 src="> katı cisimlerin ısıl genleşmesini sağlamak için.

Bir saçılma damlasında katı cisimlerin termal genleşmesi, anizotropiyi ortaya çıkarır. Örneğin, bir kalsit kristali (CaCO3) ısıtıldığında bir yönde genişler (O X) ve diğerlerinin içine sıkıştırın (Pro -de Profesyonel Z). Böyle bir kristalden büyürseniz, onu ısıttığınızda bir elipsoide dönüşür.

2. WIMIRYUWAN YÖNTEMİ



Şek. Şekil 5 bir laboratuvar düzeneğini göstermektedir. LATR'den gelen voltaj, borunun içine yerleştirilmiş elektrikli ısıtma bobinine beslenir, termal genleşme gerçekleştirilir. Borunun uçlarından biri sağlam bir şekilde sabitlenmiştir, diğeri daha büyüktür ve aşağı sensöre dayanır. Tüpün sıcaklığı, bağlantı noktalarından biri tüp üzerinde takviye olarak kullanılan ek bir termokupl tarafından kontrol edilir. Vimiryuvannya termoEPS için vikoristovuetsya milivoltmetre (veya miliammetre).

3. VICONANNY ROBOTI SİPARİŞİ

1. Milivoltmetrenin (veya miliampermetrenin) bağlantısını “termokupl” terminaline ve ototransformatörün “LATR” terminaline ters çevirin.

2. Talimatın taban versiyonunda belirtilen ölçümler arasındaki mesafe için bir milivoltmetre (veya bir miliampermetre) fiyatını hesaplayın.

3. Takılan sensörü sıfıra ters çevirin, yogo terazisinde sıralayın, fiyatı aşağı doğru belirleyin.

4. Çağrıyı geri alın, sınırda LATR'yi artırın. LATR'nin kolunu yıl okunun arkasına durana kadar çevirin, elektrikli ısıtıcının voltajını ayarlayın.

5. Metal tüpün ısınması, sanki sensör tarafından kontrol ediliyormuş gibi basınç altında olmalıdır. Oda sıcaklığına göre havalandırılan tüpün ısıtma sıcaklığı, ek bir milivoltmetre ve bir derecelendirme grafiği olan bir termokupl tarafından kontrol edilir. Şu anda artış 0,1 mm'den fazla ise tabloya yazınız. 2 millivoltmetre okumaları..gif" width="65" height="23"> mm, LATR kolunu durana kadar yıl okunun tersine çevirin ve LATR'yi çitin dışına çevirin.

7. Aynı mm değerleri için milivoltmetre okumasını ölçün; 0,5 mm; 0,4 mm; 0,3 mm; 0,2 mm, soğutma modu için 0,1 mm.

8. Laboratuvar kurulumuna eklenen mezuniyet çizelgesinin yardımı için Vznacht, ısıtma sıcaklığının değeri. cilt değeri D için benısıtıldığında olduğu gibi, soğutulduğunda da öyle. doğrusal termal genleşme katsayısının değerini bulun ve tablo 2'ye girin.

10. D döneminin milimetrik kağıt grafiği üzerinde kalın ben DТ sıcaklığına göre.

· Çalışma saatlerine dikkat edin. Tıngırdatma veya patlatma alanlarındaki temasa özgü.

· Üniteyi aşırı ısıtmayın.

· Yanlışlık olması durumunda, laboratuvar görevlisinin görevden alınmasına veya görevden alınmasına başvurunuz.

· Birleştirme işlemine robotik kurulum dahil edildikten sonra fazla doldurmayınız.

GÜÇ KONTROLLERİ

1. Doğrusal termal genleşme katsayısının tanımını verin. Hangi katsayının büyüklük sırası nedir?

2. Hacimsel termal genleşme katsayısının fiziksel değişimi. Büyüklük sırası nedir?

3. Termal lineer genleşme ve hacim genleşmesi katsayısı birbiriyle nasıl ilişkilidir? Formülü (5) girin.

4. Atomların etkileşiminin potansiyel enerjisinin ek eğrisinin arkasındaki termal genleşmeyi açıklayın.

5. Sıcaklığın termal genleşme katsayısı nasıl yatırılır?

6. Isıtma sırasında kalın katı cisim nasıl biriktirilir?

7. Termal genleşme anizotropisi nedir?

8. Bu laboratuvar robotunda lineer termal genleşme katsayısı nasıldır?

bibliyografik liste

1. Fizik kursu M: Vishcha. okul, 1999

2. Fizik dersi / , . M: Vishcha. okul, 1999