Ehangu thermol o solidau a hylifau

Mae'n hysbys bod dan effaith gronynnau gwres gyflymu ei symud ar hap. Os byddwch yn gwresogi'r nwy, y moleciwlau sy'n ffurfio ei, dim ond hedfan i ffwrdd oddi wrth ei gilydd. Mae'r hylif wedi'i wresogi yn cynnydd cyntaf yn y gyfrol, ac yna yn dechrau anweddu. A beth fydd yn digwydd gyda solidau? Ni all pob un ohonynt yn newid eu cyflwr agregu.

ehangu thermol: Diffiniad

ehangu thermol - newid yn y maint a siâp y newidiadau tymheredd y corff. Fathemategol, gall un gyfrifo cyfaint cyfernod ehangu, gan ganiatáu i ragfynegi ymddygiad nwyon a hylifau wrth newid amodau allanol. Er mwyn cael yr un canlyniadau ar gyfer solidau, mae angen cymryd i ystyriaeth y cyfernod ehangu llinellol. Ffisegwyr wedi nodi adran gyfan ar gyfer y math hwn o waith ymchwil a'i alw'n dilatometry.

Mae angen peirianwyr a phenseiri gwybodaeth am ymddygiad deunyddiau amrywiol o dan dymheredd uchel ac isel ar gyfer dylunio adeiladau, ffyrdd a phibellau palmant.

ehangu nwyon

ehangu thermol yn cyd-fynd ehangu nwyon yn y gyfrol gofod. Nodwyd naturiaethwyr-athronwyr yn yr hen amser, ond i adeiladu cyfrifiadau mathemategol yn digwydd dim ond mewn ffiseg modern.

Yn gyntaf oll wyddonwyr diddordeb mewn ehangu yr awyr, gan ei fod yn ymddangos iddynt hwy yn dasg ymarferol. Maent yn cael eu mor eiddgar dechreuodd yr achos, a oedd yn derbyn canlyniadau yn eithaf anghyson. Yn naturiol, nid yw canlyniad o'r fath yn bodloni'r gymuned wyddonol. Cywirdeb mesur dibynnu ar thermomedr yr hyn a ddefnyddiwyd, pwysau, a llawer o gyflyrau eraill. Mae rhai hyd yn oed yn ffisegwyr wedi dod i gredu nad yw ymestyn y nwyon yn dibynnu ar newidiadau tymheredd. Neu nid yw dibyniaeth hon yn gyflawn ...

Mae gwaith Dalton a Gay-Lussac

Ffisegwyr wedi parhau i ddadlau eu hunain yn gryg neu sydd wedi rhoi'r gorau i'r mesur, os nad Dzhon Dalton. Ef a ffisegydd arall Gay-Lussac, ar yr un pryd annibynnol ar ei gilydd yn gallu cael yr un canlyniadau mesur.

Roedd Lussac ceisio dod o hyd i achos nifer mor fawr o wahanol ganlyniadau a nodwyd bod rhai offerynnau ar adeg y profiad yn y dŵr. Yn naturiol, yn ystod gwresogi yn cael ei drawsnewid i mewn i stêm a newid maint a chyfansoddiad y nwy prawf. Felly, y peth cyntaf a wnaeth y gwyddonydd - yn cael ei sychu yn drylwyr yr holl offer, a ddefnyddiwyd ar gyfer yr arbrawf, a diystyru hyd yn oed canran fach iawn o leithder y nwy prawf. yr ychydig profiadau cyntaf yn fwy arwyddocaol ar ôl yr holl manipulations hyn.

ymdrin Dalton â'r mater hwn yn hwy nag ei gydweithwyr a chyhoeddwyd y canlyniadau yn y cychwyn cyntaf y bedwaredd ganrif ar XIX. Mae'n aer anweddau o asid sylffwrig sych ac yna ei gynhesu. Ar ôl cyfres o arbrofion, daeth John i'r casgliad bod yr holl nwyon ac ager yn cael ei ehangu gan ffactor o 0.376. Lussac Rydym yn cael rhif 0375. Roedd hyn yn ganlyniad yr ymchwiliad swyddogol.

pwysedd anwedd dŵr

ehangu thermol o'r nwyon yn dibynnu ar eu elastigedd, hy y gallu i ddychwelyd i'r gyfrol wreiddiol. Y cyntaf i archwilio'r mater hwn yn Ziegler yng nghanol y ddeunawfed ganrif. Ond mae'r canlyniadau ei arbrofion yn rhy wahanol. ffigurau mwy dibynadwy oedd Dzheyms Uatt, a ddefnyddir ar gyfer boeler tymheredd uchel Papin, ac ar gyfer isel - baromedr.

Ar ddiwedd y ffisegydd Ffrangeg ganrif XVIII ceisiodd Prony i deillio fformiwla sengl a fyddai'n disgrifio elastigedd nwy, ond mae'n troi allan drwsgl odrifau ac yn anodd eu defnyddio. Penderfynodd Dalton i wirio'r holl gyfrifiadau empirig, gan ddefnyddio baromedr seiffon. Er gwaethaf y ffaith bod y tymheredd yn yr holl arbrofion oedd yr un fath, roedd y canlyniadau yn gywir iawn. Felly cyhoeddodd hwy ar ffurf tabl mewn gwerslyfr ffiseg.

Mae damcaniaeth anweddiad

ehangu thermol o nwyon (megis theori corfforol) wedi mynd trwy newidiadau amrywiol. Mae gwyddonwyr wedi ceisio cael at y prosesau craidd sy'n cynhyrchu stêm. Yma eto, rydym wedi sgorio yn ffisegydd enwog Dalton. Mae'n cael ei conjectured bod unrhyw ofod nwy yn ddirlawn gyda anweddau waeth a bresennol yn y gronfa (dan do) unrhyw nwy neu anwedd arall. Felly, gallwn ddod i'r casgliad na fydd y hylif anweddu yn unig yn dod i gysylltiad ag aer atmosfferig.

colofn o gwasgedd aer ar yr wyneb hylif yn cynyddu'r gofod rhwng yr atomau, eu rhwygo ar wahân ac yn anweddu, hy ei fod yn hyrwyddo ffurfio stêm. Ond mae'r pâr moleciwl yn parhau i weithredu grym disgyrchiant, felly mae gwyddonwyr yn credu nad oedd y gwasgedd atmosfferig yn effeithio ar y anweddu o hylifau.

ehangu hylifau

hylifau ehangu thermol ymchwiliwyd yn gyfochrog â'r ehangiad nwyon. ymchwil wyddonol sy'n ymwneud yn yr un gwyddonwyr. I wneud hyn, maent yn defnyddio aerometry thermomedr, cyfathrebu llongau ac offer eraill.

Mae'r holl arbrofion gyda'i gilydd ac yn unigol gwrthbrofi theori Dalton fod hylif unffurf yn ehangu yn gymesur â sgwâr y tymheredd yn y maent yn cynhesu. Wrth gwrs, nid yr uchaf yw'r tymheredd, y mwyaf y cyfaint o hylif, ond mae'r berthynas uniongyrchol oedd rhyngddynt. Ac mae cyfradd y ehangu ar gyfer yr holl hylifau yn wahanol.

ehangu thermol y dŵr, er enghraifft, yn dechrau ar sero gradd Celsius ac yn ymestyn gyda gostwng tymheredd. Yn flaenorol, canlyniadau arbrofol hyn yn gysylltiedig â'r ffaith nad yw dwr ei hun yn ehangu, ac mae'r cynhwysydd yn cael ei lleihau'n raddol, lle mae wedi'i leoli. Ond beth amser yn ddiweddarach, ffisegydd DeLuca yn dal i ddod i'r casgliad y dylai'r rheswm chwilio amdanynt yn yr hylif. Penderfynodd i ddod o hyd i'r tymheredd ei ddwysedd uchaf. Fodd bynnag, nid oedd yn llwyddo o ganlyniad i esgeuluso rhai manylion. Canfu Rumfort, sydd wedi astudio ffenomen hon, bod y dwysedd uchaf o ddŵr yn cael ei arsylwyd yn yr ystod o 4 i 5 gradd Celsius.

ehangu thermol o gyrff

Yn solidau, y prif fecanwaith yw newid y osgled ehangu y ddellten grisial. Mewn geiriau syml, mae'r atomau sy'n rhan o'r deunydd ac yn cael eu cyplysu gaeth rhyngddynt, yn dechrau "ysgwyd".

Cyfraith cyrff ehangu thermol llunio fel a ganlyn: unrhyw gorff gyda dimensiwn L llinellol yn y broses wresogi ar DT (delta T - y gwahaniaeth rhwng y tymheredd cychwynnol a therfynol) Ymhelaethodd gan swm DL (delta L - yn deillio o cyfernod ehangu thermol llinol o hyd y gwrthrych a'r gwahaniaeth tymheredd). Mae hyn yn y fersiwn symlaf o'r gyfraith, a oedd yn ddiofyn yn ystyried bod y corff yn cael ei ehangu i bob cyfeiriad ar yr un pryd. Ond ar gyfer gwaith ymarferol gan ddefnyddio cyfrifiadau yn llawer mwy beichus, gan fod mewn gwirionedd, nid yw'r deunyddiau yn ymddwyn ffiseg fel ffug a mathemateg.

ehangu thermol y rheilffordd

Ar gyfer gosod y trac rheilffordd bob amser wedi denu peirianwyr ffisegwyr, gan eu bod yn gallu cyfrifo union sut dylai llawer pellter fod rhwng y cymalau y rheiliau ar y gwres neu beidio lwybr oeri yn cael ei deformed.

Fel y soniwyd eisoes uchod, ehangu llinol thermol sy'n gymwys ar gyfer yr holl solidau. A rheiliau yn eithriad. Ond mae un o fanylion. Ramp yn rhydd yn digwydd os na fydd y corff yn cael ei effeithio gan yr heddlu ffrithiant. Mae'r rheiliau yn cael eu gosod ar y bobl sy'n cysgu a rheiliau yn cael eu weldio at cyfagos, felly mae'r gyfraith, sy'n disgrifio'r newid o hyd, yn caniatáu ar gyfer goresgyn rhwystrau ar ffurf rhedeg, a gwrthwynebiad casgen.

Os na all y rheilffyrdd yn newid ei hyd, gyda newid mewn tymheredd mae'n cynyddu'r straen thermol, a all naill ai ymestyn neu gywasgu ei. Mae'r ffenomenon cael ei ddisgrifio gan y gyfraith Hooke.