Thermal stækkun föst efni og vökva

Það er vitað að undir aðgerð á hita agna flýtt handahófi hreyfingu sína. Ef þú hita gas, sameindir mynda það, bara fljúga í burtu frá hvor öðru. The hituð Vökvinn er fyrst aukningu á magni, og þá byrja að gufa upp. Og hvað mun gerast með föstum efnum? Ekki hver og einn af þeim er hægt að breyta stöðu sinni á samloðun.

Thermal stækkun: Skilgreining

Thermal stækkun - breyting á stærð og lögun líkama hitastig breytist. Stærðfræðilega, er hægt að reikna út rúmmál stækkun stuðlinum, leyfa að spá fyrir um hegðun lofttegunda og vökva í breyttum ytri aðstæðum. Til að fá sömu niðurstöður fyrir föst efni, það er nauðsynlegt að taka tillit til stuðlinum línuleg stækkun. Eðlisfræðingar hafa bent á alla hluti fyrir svona rannsóknir og kallaði það Dilatometri.

Verkfræðingar og arkitektar þarf þekkingu um hegðun ýmissa efna undir hátt og lágt hitastig fyrir hönnun byggingar, paving vegi og pípur.

stækkun gasa

Thermal stækkun fylgir stækkun lofttegunda í rúm rúmmál. Það benti naturalists-heimspekinga í fornöld, en að byggja útreikninga gerast aðeins í nútíma eðlisfræði.

Fyrst af öllu vísindamanna áhuga á stækkun loftinu, eins og það virtist þá gerlegt verkefni. Þeir eru svo kappi tók upp málið, sem fékk nokkuð misvísandi niðurstöður. Auðvitað, svo niðurstaðan er ekki fullnægja vísindasamfélaginu. Nákvæmni mælinga reiða sig á það sem var notað er hitamæli, þrýstingi, og mörgum öðrum sjúkdómum. Sumir eðlisfræðingar hafa jafnvel komið til að trúa því að stækkun á gasi er ekki háð hitabreytingum. Eða þetta ósjálfstæði er ekki lokið ...

Starf Dalton og Gay-Lussac

Eðlisfræðingar hafa haldið áfram að halda því fram sig hás eða hafa horfið mælingu, ef ekki Dzhon Dalton. Hann og annar eðlisfræðingur Gay-Lussac, á sama tíma óháð hvert öðru gátu til að fá sömu niðurstöður mælinga.

Lussac var að reyna að finna orsök slíks fjölda mismunandi niðurstöður og benti á að sumir tæki á þeim tíma reynslu var vatn. Auðvitað, á meöan á hitun er umbreytt í gufu og breytti magn og samsetningu prófunarlofttegundarinnar. Því fyrsta sem gerði vísindamaður - er rækilega þorna öll verkfæri, sem voru notuð fyrir tilraunina, og útiloka jafnvel lágmarks hlutfall af raka prófunarlofttegundarinnar. fyrstu reynslu voru meiri eftir öll þessi misnotkun.

Dalton afgreiddi þetta mál lengur en samstarfsmenn hans og birti niðurstöðurnar í upphafi XIX öld. Það loftþurrkuð gufur fyrir brennisteinssýrulausnum og síðan því að hita það. Eftir röð tilrauna, John komst að þeirri niðurstöðu að allar lofttegundir og gufa er stækkað með stuðlinum 0,376. Lussac Við fengum númerið 0,375. Þetta var afleiðing af opinberu rannsókn.

Vatn gufuþrýstingur

Thermal stækkun á gasi fer eftir teygni þeirra, þ.e. getu til að fara aftur til upprunalegu rúmmáli. The fyrstur til að kanna málið var Ziegler í miðri átjándu öld. En niðurstöður tilrauna hans eru líka mismunandi. Áreiðanlegri tölur voru Dzheyms Uatt, sem er notað fyrir hár hiti katla Papin, og fyrir lágt - loftvog.

Í lok XVIII öld franska eðlisfræðingnum Prony reyndi að reikna eitt formúlu sem myndi lýsa teygjanleika gasi, en það reyndist stakur fyrirferðarmikill og erfitt að nota. Dalton ákveðið að reynslan staðfesta öllum útreikningum, með Siphon loftvog. Þrátt fyrir að hitastigið í öllum tilraunum var sama, niðurstöðurnar voru mjög nákvæmur. Hann birti þá í formi töflu í eðlisfræði kennslubók.

Kenningin um uppgufun

Thermal stækkun af gösum (td eðlis- fræðilegum heimtum) hefur tekið ýmsum breytingum. Vísindamenn hafa reynt að komast að kjarna ferlum sem framleiða gufu. Hér aftur, höfum við skorað fræga eðlisfræðingur Dalton. Það er conjectured að sérhver gas pláss er mettuð með gufu tillits til þess hvort til staðar inn f birgðahólfið (innanhúss) annarra gasa eða gufu-. Þess vegna getum við gert til þess að vökvi ekki gufa bara kemst í snertingu við andrúmslofti.

dálkur á loftþrýstingi á fljótandi yfirborð eykur rýmið milli atómanna, rífa þá í sundur og hún látin gufa, þ.e.a.s. það stuðlar að myndun gufu. En sameindin par heldur áfram að starfa gildi þyngdarafl, svo vísindamenn talið að loftþrýstingur hafi ekki áhrif á uppgufun vökva.

stækkun á vökvum

Thermal vökvar stækkun rannsakað í samhliða með stækkun á lofttegundum. Vísindarannsóknir þátt í sömu vísindamanna. Til að gera þetta, nota þeir hitamæli aerometry, samskipti skip og önnur tæki.

Allar tilraunir saman og hvoru um refuted kenningar um Dalton sem samræmda vökva stækkar í hlutfalli við veldi af hitastigið, sem þeir eru hituð. Að sjálfsögðu, því hærra hitastig, því meiri magn af vökva, en bein tengsl væri ekki á milli þeirra. Og hlutfall af stækkun fyrir alla vökva var öðruvísi.

Thermal stækkun upp úr vatninu, til dæmis, hefst á núll gráður á Celsíus og nær með minnkandi hitastig. Áður þessar tilraunaniðurstöður í tengslum við þá staðreynd að vatn sig ekki stækka, og ílátið þynnist, þar sem það er staðsett. En einhvern tíma seinna, eðlisfræðingur Deluca koma samt að þeirri niðurstöðu að ástæðan ætti að leita í vökvanum. Hann ákvað að finna hitastig hámarks þéttleika hennar. Hins vegar gerði hann ekki ná árangri vegna þess að vanrækja einhverjar upplýsingar. Rumfort, sem hefur rannsakað þetta fyrirbæri, komist að því að hámarks þéttleika vatns er fram á bilinu 4 til 5 gráður á Celsíus.

Thermal stækkun stofnana

Í föstu efni, helsta verkfæri er að breyta amplitude af stækkun á kristalgrindinni. Í einföldum orðum, atóm sem gera upp efni og eru kyrfilega par á milli þeirra, byrja að "hrista".

Law af varma aðila útþenslu fram í blöndu sem hér segir: sérhverja persónu með línulegum vídd L í upphitun ferli um DT (ð t - mismunur á milli upphafs- hitastig og loka) stækkað um upphæð sem dl (delta L - er afleidd af stuðullinn línuleg varma stækkun í lengd hlutarins og mismunur hitastig). Þetta er einfaldasta útgáfa af lögum, sem sjálfgefið tekur tillit til þess að líkaminn er stækkað í allar áttir í einu. En fyrir verklega vinnu með miklu meira fyrirferðarmikill útreikninga, þar sem í raun er efni hegða sér ekki eins og herma eðlisfræði og stærðfræði.

Thermal stækkun á járnbrautum

Til að leggja járnbraut hefur alltaf vakið eðlisfræðingar verkfræðinga, þar sem þeir geta reiknað út nákvæmlega hversu mikið fjarlægð ætti að vera á milli liðum teinn til hitunar eða kælingar slóð er ekki vansköpuð.

Eins og þegar getið er hér að ofan, varma línulega stækkun gilda fyrir öll föst efni. Og teinar var engin undantekning. En það er eitt smáatriði. Ramp gerist frjálslega ef líkaminn er ekki fyrir áhrifum af núning gildi. The teinn eru fest við þverbitar og teinar eru soðnir við hliðina, þannig að lögum, sem lýsir breytingum á lengd, gerir ráð fyrir að yfirstíga hindranir í formi gangi og rassinn mótstöðu.

Ef járnbrautum getur ekki breytt lengd sinni, með breytingu á hitastigi og það eykur varma streitu, sem getur annaðhvort teygja eða þjappa hana. Þetta fyrirbæri er lýst í lögum Hooke er.