Thermal upanuzi wa yabisi na maji

Inajulikana kuwa chini ya hatua ya chembe joto kuharakisha harakati zake bila mpangilio. Kama joto gesi, molekuli ikiwa hivyo, tu kuruka mbali na kila mmoja. kioevu moto ni ya kwanza ya ongezeko la kiasi, na kisha kuanza kuyeyuka. Na nini kitatokea kwa yabisi? Si kila mmoja wao anaweza kubadilisha hali yao ya mkusanyiko.

Thermal upanuzi: Ufafanuzi

Thermal upanuzi - mabadiliko katika kawaida na sura ya hali ya joto mwilini. Hesabu, mtu anaweza mahesabu ya kiasi upanuzi mgawo, kuruhusu kutabiri tabia ya gesi na maji katika mabadiliko ya hali ya nje. Ili kupata matokeo sawa kwa yabisi, ni muhimu kwa kuzingatia mgawo wa upanuzi linear. Fizikia wametambua sehemu nzima ya aina hii ya utafiti na aliita dilatometry.

Wahandisi na wasanifu haja maarifa kuhusu tabia ya vifaa mbalimbali chini ya joto ya juu na chini kwa mpangilio wa majengo, kutengeneza barabara na mabomba.

upanuzi wa gesi

upanuzi wa mafuta huambatana na upanuzi wa gesi kwa kiasi ya nafasi. Ni alibainisha maumbile-wanafalsafa katika nyakati za zamani, lakini kujenga mahesabu hisabati kutokea tu katika fizikia ya kisasa.

Kwanza wa wanasayansi wote nia ya upanuzi wa hewa, kama ilionekana kwao kazi ya upembuzi yakinifu. Wao ni hivyo kwa bidii akachukua kesi, ambayo kupokea matokeo ya kupingana kabisa. Kwa kawaida, kama matokeo haina kukidhi jamii ya kisayansi. Usahihi wa kipimo ulitegemea thermometer kile kutumika, shinikizo, na hali nyingine nyingi. Baadhi ya wanafizikia kuwa hata kuja kuamini kwamba upanuzi wa gesi halitegemei mabadiliko ya joto. Au utegemezi huu si kamili ...

kazi ya Dalton na Gay-Lussac

Fizikia imeendelea wanasema wenyewe hoarse au wameachana kipimo, kama si Dzhon Dalton. Yeye na mwanafizikia mwingine Gay-Lussac, wakati huo huo kwa kujitegemea ya kila mmoja uliweza kupata matokeo sawa kipimo.

Lussac alikuwa anajaribu ili kupata chanzo cha idadi kubwa ya matokeo tofauti na alibainisha kuwa baadhi ya vyombo wakati wa uzoefu na maji. Kwa kawaida, wakati wa joto ni kugeuza mvuke na kubadili wingi na muundo wa gesi mtihani. Kwa hiyo, jambo la kwanza kwamba alifanya mwanasayansi - ni kavu kabisa wote wa zana, ambazo zilitumika kwa majaribio, na kuitawala nje hata asilimia kidogo cha unyevu wa gesi mtihani. kwanza uzoefu chache walikuwa muhimu zaidi baada ya manipulations haya yote.

Dalton kushughulikiwa na suala hili kwa muda mrefu kuliko wenzake na kuchapishwa matokeo katika mwanzo wa karne ya XIX. Ni hewa kavu mvuke wa asidi sulfuriki na kisha inapokanzwa yake. Baada ya mfululizo wa majaribio, John na hitimisho kwamba gesi yote na mvuke ni kupanuliwa kwa sababu ya 0.376. Lussac Tulipata idadi 0375. Hii ilikuwa ni matokeo ya uchunguzi rasmi.

Mvuke shinikizo

Upanuzi wa mafuta ya gesi inategemea elasticity yao, yaani uwezo wa kurejesha na kiasi ya awali. kwanza kuzuru suala mara Ziegler katika katikati ya karne ya kumi na nane. Lakini matokeo ya tafiti zake ni tofauti sana. Takwimu zaidi ya kuaminika na Dzheyms Uatt, ambayo hutumiwa kwa ajili ya joto boiler Papin, na kwa ajili ya chini - barometer.

Mwisho wa karne ya XVIII Kifaransa mwanafizikia Prony alijaribu hupata formula moja ambayo kuelezea elasticity ya gesi, lakini aligeuka isiyo ya kawaida mbaya na ngumu kutumia. Dalton aliamua empirically kuthibitisha mahesabu yote, kwa kutumia siphon barometer. Licha ya ukweli kwamba hali ya joto katika majaribio yote ilikuwa sawa, matokeo yalikuwa sahihi sana. Hivyo alichapisha yao katika mfumo wa meza katika fizikia kiada.

nadharia ya uvukizi

Upanuzi wa mafuta ya gesi (kama vile nadharia kimwili) na kufanyiwa mabadiliko mbalimbali. Wanasayansi wamejaribu kupata na michakato ya msingi zinazozalisha mvuke. Hapa tena, tuna alifunga maarufu mwanafizikia Dalton. Ni conjectured kuwa nafasi yoyote gesi ni ulijaa na mivuke bila kujali kama sasa katika hifadhi (ya ndani) gesi nyingine yoyote au mvuke. Kwa hiyo, tunaweza kusema kwamba maji si kuyeyuka tu anakuja katika kuwasiliana na hewa ya anga.

safu ya shinikizo hewa juu ya uso kioevu kuongezeka nafasi kati ya atomi, akamtikisatikisa yao mbali na kuyeyuka, yaani inakuza malezi ya mvuke. Lakini jozi molekuli inaendelea kufanya kazi nguvu ya mvuto, hivyo wanasayansi walidhani kwamba shinikizo anga haiathiri uvukizi wa vimiminika.

upanuzi wa majimaji

Thermal upanuzi majimaji kuchunguzwa sambamba na upanuzi wa gesi. Utafiti wa kisayansi kushiriki katika wanasayansi moja. Ili kufanya hivyo, wanatumia thermometer aerometry, kuwasiliana vyombo na zana nyingine.

Majaribio yote pamoja na mmoja mmoja alikanusha nadharia ya Dalton kwamba sare maji expands kwa uwiano wa mraba wa hali ya joto ambayo wao ni moto. Bila shaka, juu ya joto, zaidi kiasi cha maji, lakini moja kwa moja na uhusiano haikuwa kati yao. Na kiwango cha upanuzi kwa maji maji kila mara tofauti.

Upanuzi wa mafuta ya maji, kwa mfano, huanza nyuzi sifuri Celsius na inaenea kwa kupunguza joto. Hapo awali, matokeo haya ya majaribio ya kuhusishwa na ukweli kwamba maji yenyewe haina kupanua, na chombo ni tapered, ambayo iko. Lakini muda baadaye, mwanafizikia Deluca bado kuja na hitimisho kwamba sababu lazima kutafuta katika kioevu. Aliamua kupata joto la msongamano kikubwa. Hata hivyo, hakufanikiwa kutokana na kupuuza baadhi ya maelezo. Rumfort, ambaye alisoma jambo hili, iligundua kuwa wiani juu cha maji ni aliona mbalimbali ya 4 hadi 5 nyuzi.

Upanuzi wa mafuta ya vyombo vya

Katika yabisi, mfumo kuu ni kubadili amplitude ya upanuzi wa kimiani kioo. Kwa maneno rahisi, atomi kwamba kufanya juu ya vifaa na ni rigidly pamoja kati yao, kuanza na "kutikisika".

Sheria ya vyombo vya mafuta upanuzi yaliyoandaliwa kama ifuatavyo: mwili yoyote na linear mwelekeo L katika mchakato joto juu ya DT (delta T - tofauti kati ya joto ya awali na ya mwisho) kupanuliwa kwa kiasi DL (delta L - ni derivative ya mgawo wa upanuzi linear mafuta katika urefu wa kitu na tofauti joto). Hili ni toleo la rahisi ya sheria, ambayo kwa chaguo-msingi inazingatia kwamba mwili kupanua katika pande zote kwa mara moja. Lakini kwa ajili ya kazi kwa vitendo kwa kutumia hesabu zaidi mbaya, kwa vile katika hali halisi, vifaa si kuishi kama simulated fizikia na hisabati.

Thermal upanuzi wa reli

Kwa kuweka njia ya reli daima kuvutia Fizikia wahandisi, kwa kuwa inaweza mahesabu hasa jinsi mbali sana inapaswa kuwa kati ya viungo ya reli ya joto au baridi njia si deformed.

Kama tayari zilizotajwa hapo juu, mafuta linear upanuzi zinazotumika kwa ajili ya yabisi wote. Na reli hakuna ubaguzi. Lakini kuna undani moja. Njia panda uhuru hutokea kama mwili si walioathirika na nguvu msuguano. reli ni fasta kwa sleepers na reli ni svetsade kwa karibu, hivyo sheria, ambayo inaeleza mabadiliko katika urefu, inaruhusu kwa ajili ya kukabiliana na vikwazo katika fomu ya kukimbia, na kitako upinzani.

Kama reli haiwezi kubadilisha urefu wake, pamoja na mabadiliko katika hali ya joto kuongezeka stress mafuta, ambayo inaweza ama kunyoosha au kubana yake. Jambo hili kwa maelezo na sheria Hooke.