Қатты және сұйық заттар термиялық кеңейту

Ол жылу бөлшектердің әсерінен оның кездейсоқ қозғалысын жеделдету екені белгілі. Егер сіз газ жылу болса, оны құрайтын молекулалар, жай ғана бір-бірінен алыс ұшып. қыздырылған сұйық көлемінің бірінші арттыру болып табылады, содан кейін буланып бастайды. Және қандай қатты денелердің бар не болады? Олардың әр біреуі Біріктіру өз күйін өзгерте аласыз емес.

Жылу кеңейту: анықтамасы

Жылу кеңейту - дене температурасы өзгерістер мөлшерде және нысанда өзгерту. Математикалық, бір сыртқы жағдайлар өзгерген кезде газдар және сұйықтар әрекетін болжау мүмкіндік беретін, көлемі кеңейту коэффициентін есептеу мүмкін. қатты денелердің бірдей нәтижелерді алу үшін, ол ескеру қажет сызықтық кеңею коэффициенті. Физиктер зерттеулер осы түрінің үшін тұтас бөлімін анықталған және оны Дилатометрия шақырды.

Инженерлер мен сәулетшілер жолдар және құбырлар тротуар, ғимараттарды жобалау үшін жоғары және төмен температуралардың әсерінен әр түрлі материалдардың мінез-құлық туралы білімді қажет.

газдарды кеңейту

Жылу кеңейту ғарыш көлемде газдың кеңею жүреді. Ол ежелгі заманда натуралистер-философтар атап өтті, бірақ математикалық есептеулер қазіргі заманғы физика ғана орын салу.

ауада кеңейтуге мүдделі барлық ғалымдар алдымен, бұл олар үшін мақсат болып көрінген ретінде. Олар осылайша құлшыныспен өте қайшы нәтижелерге алған жағдайда, алды жатыр. Әрине, мұндай ағза ғылыми қауымдастық қанағаттандырмайды. өлшеу дәлдігі термометр, қысым, және басқа да көптеген жағдайлар қолданылған қандай тәуелді. Кейбір физиктер тіпті газдар кеңейту температура өзгерістеріне байланысты емес деп санайды келді. Немесе бұл тәуелділік толық емес ...

Дальтон және Гей-Люссак жұмысы

Физиктер қарлыққан өздерін дау жалғастырды немесе жоқ болса, өлшеу тастап кетті Dalton Dzhon. Ол және басқа физик Гей-Луссак, бір уақытта бір-біріне тәуелсіз бірдей өлшеу нәтижелерін алу мүмкіндігіне ие болды.

Луссак түрлі нәтижелерін осындай үлкен санының себебін табуға тырысады және тәжірибе уақытта кейбір аспаптар су екенін атап өтілді. Әрине, қыздыру кезінде бу айналды және сынақ газ санын және құрамын өзгереді. Сондықтан, ғалым жасалған бірінші нәрсе - мұқият эксперимент үшін қолданылған құралдар, барлық кептіріңіз, және сынақ газ ылғалдылығы тіпті аз пайызын тасталды. алғашқы бірнеше тәжірибе барлық осы айла кейін көп маңызды болды.

Dalton ұзақ оның әріптестерінің қарағанда осы мәселемен айналысты және ХІХ ғасырдың басында нәтижелерін жариялады. Ол күкірт қышқылы кептірілген буы әуе және содан кейін оны жылыту. эксперименттер сериялы кейін Джон барлық газдар мен бу 0.376 есе кеңейтілді қорытындыға келді. Луссак Біз санын 0.375 алды. Бұл ресми тергеу нәтижесі болды.

Су бу қысымы

газдардың жылу кеңейту, олардың серпімділік, бастапқы көлемінің оралу үшін, яғни қабілетіне байланысты. мәселені зерттеуге бірінші он сегізінші ғасырдың ортасында Циглера болды. Бірақ оның эксперименттер нәтижелері тым әр түрлі. Толығырақ сенімді қайраткерлері болды Dzheyms Uatt, барометрі - жоғары температура қазандық Papin үшін, және төмен үшін пайдаланылады.

XVIII ғасырдың француз физигі соңында Prony газ серпімділігін сипаттау еді бір формуланы алуға тырысты, бірақ ол пайдалануға тақ ауқымдылығы және қиын болып шықты. Dalton бір сифон барометрі пайдаланып, эмпирикалық барлық есептеулерді тексеру үшін шешім қабылдады. барлық эксперименттер температура бірдей болды болғанына қарамастан, нәтижелер өте дәл болды. Сондықтан ол физика оқулықта кесте түрінде оларды жарияланған.

булану теориясы

(Мысалы, физикалық теориясы ретінде) газдардың жылу кеңейту түрлі өзгерістерге ұшырады. Ғалымдар бу өндіруге негізгі процестерге алуға тырыстық. Мұнда тағы да, біз белгілі физик Dalton гол салды. Ол кез келген газ кеңістік қоймасының (жабық) кез келген басқа газ немесе бу қарамастан ма қазіргі буларын қаныққан деп болжауға болады. Сондықтан, біз сұйықтық ғана атмосфералық ауаға тиген буланып емес деп қорытынды жасауға болады.

сұйық бетіндегі ауа қысымының баған ол бу қалыптасуына ықпал етеді, яғни, бір-бірінен оларды жыртып және булану, атомдар арасындағы кеңістік арттырады. ғалымдар атмосфералық қысым сұйықтықтарды булануы әсер етпейді деп ойладым, сондықтан Бірақ молекуласы жұп, ауырлық күші жұмыс жалғастыруда.

сұйықтықтарды кеңейту

газдың кеңею қатар зерттелген Жылу кеңейту сұйықтықтар. сол ғалымдар айналысатын ғылыми-зерттеу. Бұл әрекетті орындау үшін, олар кемелерді және басқа да құралдарды байланысатын, термометр aerometry пайдаланыңыз.

Барлық эксперименттер бірге және жеке-жеке бірыңғай сұйықтық олар қызады, онда температура алаңында пропорционалды кеңейтеді Dalton теориясын жоққа. Әрине, температура жоғары, сұйықтықтың үлкен көлемі, бірақ тікелей қарым-қатынас олардың арасында болған жоқ. Ал ол үшін барлық сұйықтар кеңею қарқыны әр түрлі болды.

су Жылу кеңейту, мысалы, нөлдік градус Цельсий басталады және температура төмендеген кеңейтеді. Бұрын бұл эксперименттік нәтижелер су өзі ол орналасқан, онда кеңейту емес, және контейнер Конус фактісі байланысты. Бірақ кейінірек біраз уақыт, физик Deluca әлі себебі сұйық іздеу керек деген қорытындыға келді. Ол өзінің ең жоғары тығыздығы температурасын табу үшін шешім қабылдады. Алайда, ол кейбір мәліметтерді немкетті салдарынан табысқа жоқ. Бұл құбылысты оқыған Rumfort, су барынша тығыздығы 4 5 градус ауқымында байқалады деп тапты.

органдарының Жылу кеңейту

қатты денелердің, басты тетігі кристалды тор кеңейту амплитудасы өзгерту болып табылады. Қарапайым сөзбен айтқанда, материал құрайды және қатаң олардың арасындағы біріктіріліп атомдары, «сілкіп» бастайды.

жылу кеңейту органдардың заң төмендегідей тұжырымдалған: DT (Delta T - бастапқы температурасы және соңғы арасындағы айырмашылық) бойынша жылыту процесінде сызықтық өлшемі L бар кез-келген орган соманы дл (дельта L арқылы кеңейтілді - объектінің ұзындығы сызықтық термикалық кеңею коэффициенті және айырма туынды болып табылады температура). Бұл әдепкі дене бірден барлық бағыттар бойынша кеңейтілген екенін ескереді заң, қарапайым нұсқасы болып табылады. Бірақ әлдеқайда ауқымдылығы есептеулерді пайдалана практикалық жұмыстарды орындауға арналған, шындығында, өйткені, материалдар үлгіленуі физика және математика сияқты емес жұмыс істейді.

темір жол температуралық кеңею

олар қыздыру немесе суыту жолына рельс буын арасында болуы тиіс дәл қанша қашықтық есептеуге болады, өйткені темір жол, физиктер инженерлер әрқашан тартты төсеу деформацияланған емес.

Жоғарыда, жоғарыда барлық қатты заттар үшін қолданылатын жылу сызықтық кеңейту: бұл елді мекен. Ал рельстер қоспағанда жоқ. Бірақ бір бөлшегі бар. дене үйкеліс күші әсер етпейді, егер Ramp еркін орын алады. рельстер шпалдарын және рельс бекітілген іргелес дәнекерленген, сондықтан ұзындығы өзгерісін сипаттайды құқық, жүгіру түрінде, және эпизотиялық қарсылық кедергілерді жеңу үшін береді.

темір, оның ұзындығын өзгерте алмасаңыз, температураның өзгеруіне оны созыңыз қысу мүмкін немесе, не жылу стресс, арттырады. Бұл құбылыс Гук заңына сипатталады.