Hőtágulása szilárd anyagok és folyadékok

Köztudott, hogy az intézkedés alapján a hő részecskék felgyorsítására annak véletlenszerű mozgását. Ha a hő a gáz, az alkotó molekulák, csak légy távol egymástól. A felmelegített folyadék első mennyiségének növekedése, majd kezdődik elpárologni. És mi fog történni szilárd? Nem mindegyiket lehet változtatni a halmazállapotban.

Hőtágulás: Definition

Hőtágulás - változás a mérete és alakja a test hőmérséklet-változás. Matematikailag lehet számítani a hangerő tágulási együttható, amely lehetővé teszi, hogy viselkedésének előrejelzésére gázok és folyadékok változó külső körülmények. Ahhoz, hogy ugyanazt az eredményt szilárd, szükséges, hogy figyelembe vegyék a lineáris hőtágulási együtthatója. A fizikusok azonosítottak egy egész szakasz az ilyen jellegű kutatás és nevezte dilatometry.

Mérnökök és építészek szükség a tudás a viselkedését a különböző anyagok, amelyek a magas és alacsony hőmérséklet szükséges az épületek tervezésénél, Út- és csövek.

bővítése gázok

Hőtágulás kíséri bővítése gázok térfogata. Megállapította, természettudósok filozófusok az ókorban, hanem építeni matematikai számítások történhet csak a modern fizika.

Először a tudósok érdekelt bővítése a levegő, mivel úgy tűnt, hogy nekik egy megvalósítható feladat. Ezek olyan buzgón vette fel az ügyet, amely megkapta elég ellentmondásos eredményeket. Természetesen egy ilyen eredmény nem felel meg a tudományos közösségben. A mérés pontossága attól függ, hogy mit használunk hőmérő, nyomás, és sok más körülmények között. Egyes fizikusok még azt hiszik, hogy a bővítés a gázok nem függ hőmérséklet-változás. Vagy ez a függés nem teljes ...

A munka a Dalton Gay-Lussac

A fizikusok továbbra is azt állította magukat rekedt, vagy elhagyták a mérés, ha nem Dzhon Dalton. Ő és egy másik fizikus Gay-Lussac, ugyanakkor egymástól függetlenül képesek voltak, hogy ugyanazt a mérési eredményeket.

Lussac kereste az okot egy ilyen nagyszámú különböző eredmények és megjegyezte, hogy bizonyos eszközöket idején volt a tapasztalat a vizet. Természetesen, a melegítés során gőzzé és megváltozott mennyisége és összetétele A vizsgálati gáz. Ezért az első dolog, ami történt a tudós - alaposan megszáradni az összes szerszám, amelyet használtunk a kísérletben, és kizárt, egy minimális százalékát páratartalom próbagáz. Az első néhány tapasztalat volt jelentősebb mindezek után manipulációk.

Dalton foglalkozott ezzel a kérdéssel hosszabb kollégái és az eredményeket közzétették a legelején a XIX. Ez levegőn szárítjuk gőzei kénsavval, és ezután melegítéssel. Miután egy sor kísérletet, John arra a következtetésre jutott, hogy az összes gáz és a gőz kitágul tényezővel 0.376. Lussac Kaptunk száma 0375. Ez volt az eredménye a hivatalos vizsgálatot.

Víz gőznyomás

Hőtágulása a gázok függ a rugalmasságukat, azaz azt a képességet, hogy visszatérjen az eredeti térfogatra. Az első, hogy vizsgálja meg a kérdés az volt, Ziegler közepén a XVIII. De az eredmények az ő kísérletek is különböző. Megbízhatóbb számadatok volt Dzheyms Uatt, mellyel a magas hőmérsékletű kazán Papin, és az alacsony - barométer.

Végén a XVIII századi francia fizikus Prony próbálta levezetni egy formula, amely leírja a rugalmassága gáz, de kiderült, furcsa nehézkes és nehezen kezelhető. Dalton úgy döntött, hogy empirikusan ellenőrizni a számítások, egy szifon barométer. Annak ellenére, hogy a hőmérséklet minden kísérletben azonos volt, az eredmények nagyon pontos. Így tette közzé azokat a táblázat formájában egy fizika tankönyv.

Az elmélet a párolgási

Hőtágulása gázok (például fizikai elmélet) ment keresztül különböző változások. A tudósok megpróbálták az alapvető folyamatok, amelyek a gőz előállítására. Itt megint, már szerzett egy híres fizikus Dalton. Úgy gondolják, hogy bármilyen gáz teret telítjük gőzök függetlenül attól, hogy jelen van a tartályban (fedett) bármely más gáz vagy gőz. Ezért arra lehet következtetni, hogy a folyadék nem párolog csak érintkezésbe kerül a légköri levegővel.

oszlop a levegő nyomás a folyadék felszínén megnő a tér között az atomok, hogy szétszakítani és bepárlásával, azaz elősegíti a kialakulását a gőz. De a molekula pár továbbra is működik a gravitációs erő, ezért a tudósok gondolták, hogy a légköri nyomás nem befolyásolja a párolgás folyadékok.

bővítése folyadékok

Hőtágulási folyadékok vizsgált párhuzamosan bővítése gázok. A tudományos kutatás, amely ugyanazzal a tudósok. Ehhez az általuk használt hőmérő aerometry, közlekedő edények és egyéb eszközök.

Minden kísérletet együtt, és külön-külön cáfolták az elmélet a Dalton, hogy folyadék egyenletes kitágul arányában a téren a hőmérséklet, amelyen fel vannak hevítve. Természetesen minél magasabb a hőmérséklet, annál nagyobb a folyadék térfogata, de a közvetlen kapcsolat nem volt közöttük. És a bővülés minden folyadékot más volt.

Hőtágulása a víz, például, kezdődik nulla Celsius fok, és kiterjeszti a csökkenő hőmérséklettel. Korábban, ezek a kísérleti eredmények társított az a tény, hogy a víz önmagában nem tágul, és a tartály kúpos, amelyben ez található. De kis idő múlva egy fizikus Deluca még arra a következtetésre jutott, hogy az ok kell keresni a folyadékban. Úgy döntött, hogy megtalálják a hőmérséklet a maximális sűrűség. Azonban nem járt sikerrel, mivel figyelmen kívül néhány részletet. Rumfort, aki tanulmányozta ezt a jelenséget, úgy találta, hogy a maximális víz sűrűsége figyelhető meg a tartományban 4-5 Celsius fok.

Hőtágulása szervek

A szilárd anyagok, a fő mechanizmus, hogy megváltoztatjuk a amplitúdója bővítése a kristályrácsban. Egyszerűbben fogalmazva, az atomok alkotják az anyagi és mereven csatolva közöttük, elkezd „shake”.

Törvény hőtágulás szervek az alábbiak szerint történik: minden olyan szervezet, egy lineáris mérete L a fűtési folyamat dT (delta T - a különbség a kezdeti hőmérséklet és a végső) bővült mennyiségben dl (delta L - egy származéka a együtthatója a lineáris hőtágulási hossza a tárgy és a különbség hőmérséklet). Ez a legegyszerűbb változata a törvény, amely alapértelmezés szerint figyelembe veszi, hogy a test kitágul minden irányban egyszerre. De a gyakorlati munka segítségével sokkal nehézkes számítások, mivel a valóságban, az anyagok nem úgy viselkednek, mint a szimulált fizika és a matematika.

Hőtágulása a vasúti

Mert szóló, a vasúti pálya mindig is vonzotta a fizikusok mérnökök, hiszen ki tudja számítani, hogy pontosan mennyi távolság között kell lennie a kötések a sínek a fűtési vagy hűtési útvonal nem deformálódott.

Mint már említettük, a termikus lineáris tágulási alkalmazható az összes szilárd anyagot. És a sínek sem volt kivétel. De van egy részlet. Rámpa szabadon fordul elő, ha a test nem befolyásolja a súrlódási erő. A sínek vannak rögzítve a talpfákat és a sínek vannak hegesztve a szomszédos, így a törvény, amely leírja a hossz változása lehetővé teszi, hogy az akadályok leküzdésében formájában fut, és tompa ellenállás.

Ha a vasúti nem tudja megváltoztatni a hossza, a hőmérséklet változása növeli a hőterhelés, amelyet akár széthúzza vagy összenyomja azt. Ezt a jelenséget írja le Hooke-törvény.