To tylko jedna z 62 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Dylatometryczna metoda wyznaczania liniowego współczynnika rozszerzalności termicznej ciał stałych Opracował dr inż. Tadeusz Pieczonka Wydz. Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie HTU pieczonk@agh.edu.pl UTH Kraków 2010 2 1. Wstęp Rozszerzalność cieplna (rozszerzalność termiczna) jest jedną z podstawowych właściwości fizycznych ciał stałych, ciekłych i gazowych, mającą duże znaczenie praktyczne, zarówno pozytywne jak i negatywne. Właściwość ta polega na zwiększaniu się objętości ciał w miarę wzrostu ich temperatury, gdy zachowane jest stałe ciśnienie. Rozszerzalność objętościową ciał stałych najczęściej się upraszcza sprowadzając problem do kontroli zmian ich długości i z tego powodu tym ciałom przypisywana jest zazwyczaj rozszerzalność liniowa jako wskaźnik rozszerzalności cieplnej. Należy zauważyć, że ta sama cecha związana jest także ze skurczem ciał w przypadku obniżania ich temperatury (również przy stałym ciśnieniu), ponieważ zjawisko rozszerzalności termicznej jest odwracalne. Zmiany objętości ciał wskutek zmiany temperatury mają znaczenie przy funkcjonowaniu wielu urządzeń. Przykładami mogą być balony sportowe na rozgrzane powietrze wznoszące się dzięki rozszerzalności tego gazu lub termometry cieczowe wykorzystujące zależność objętości cieczy od temperatury. Przykłady związane z rozszerzalnością ciał stałych zostaną podane oddzielnie, gdyż problem ten stanowi przedmiot niniejszego opracowania. 1.1. Siły międzyatomowe w ciałach stałych Przez oddziaływania międzyatomowe należy rozumieć wiązania pojawiające się między atomami lub molekułami. Wiązanie jest efektem równowagi między siłami przyciągającymi i odpychającymi, jakie działają między atomami. Wiązania znajduje się w stanie równowagi, gdy obie siły się kompensują, tzn. są jednakowe pod względem wielkości, lecz mają przeciwny znak. Oddalanie atomów od siebie względem ich położenia równowagowego generuje siły przyciągające, natomiast, gdy są do siebie zbliżane pojawiają się siły odpychające. Oczywiście przy większych odległościach między atomami żadnych oddziaływań między nimi się nie obserwuje. Siły oddziaływujące na sąsiadujące ze sobą atomy przedstawia schematycznie Rysunek 1. Z rysunku można odczytać, że gdy atomy zbliżają się one do siebie siła odpychająca je gwałtownie wzrasta nie posiadając wartości maksymalnej. Natomiast w przypadku oddalania atomów od siebie, po przekroczeniu odległości odpowiadającej maksymalnej sile przyciągania wartość tej siły maleje do zera. Oznacza to, że różny jest charakter
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)