고체와 액체의 열팽창

그것은 열 입자의 작용이 무작위 움직임을 가속화하에 것으로 알려져있다. 당신이 가스를 가열하는 경우를 구성하는 분자, 그냥 서로 떨어져 비행. 가열 된 액체는 부피 제 증가시킨 후 증발하기 시작한다. 그리고 무슨 일이 고체로 일어날 것인가? 아니 그들 모두는 집계 자신의 상태를 변경할 수 있습니다.

열팽창 : 정의

열팽창 -의 체온의 변화의 크기와 형상의 변화. 수학적으로, 하나의 외부 조건 변화에 가스 및 액체의 움직임을 예측할 수 있도록, 체적 팽창 계수를 계산할 수있다. 고체에 대해 동일한 결과를 얻을 수 있도록, 그것을 고려할 필요가 선팽창 계수. 물리학 자들은 이런 종류의 연구에 대한 모든 부분을 확인하고 팽창 계 (dilatometry)라고했다.

엔지니어와 건축가는 도로와 파이프를 포장, 건물의 설계를위한 고온 및 저온에서 다양한 재료의 행동에 대한 지식이 필요합니다.

가스 팽창

열팽창 공간 체적 가스의 팽창을 수반한다. 그것은 고대의 자연 주의자 철학자을 언급하지만, 수학적 계산은 현대 물리학에서만 일어날 구축 할 수 있습니다.

첫째는 가능한 작업 그들에게 보였다으로, 공기의 확장에 관심이있는 모든 과학자. 그들은 너무 열심히 매우 모순 된 결과를받은 경우를 차지하고있다. 물론, 이러한 결과는 과학계을 만족하지 않습니다. 측정의 정확도는 사용 된 어떤 온도계, 압력, 그리고 많은 다른 조건에 의존. 일부 물리학 자들은 심지어 가스의 확장 온도 변화에 의존하지 않는 것을 믿게했다. 또는이 의존은 완전하지 않습니다 ...

달튼과 게이뤼삭의 작업

물리학 자들은 쉰 자신을 주장하기 위해 계속 또는 측정, 그렇지 않으면 포기 돈 달튼. 그와 서로 독립적으로 동시에 다른 물리학 게이뤼삭은 동일한 측정 결과를 얻을 수 있었다.

Lussac는 다른 결과 같은 많은 수의 원인을 찾기 위해 노력하고 경험의 시간에 어떤 악기가 물이라고 지적했다. 당연히 동안 가열 수증기로 변환하고, 시험 가스의 양 및 조성을 변화시킨다. 따라서 과학자를 만든 제일 먼저 - 철저하게 실험에 사용 된 도구의 모든 건조하고, 시험 가스의 습도도 최소한의 비율을 배제한다. 처음 몇 경험이 모든 조작 후 더 중요했다.

달튼은 더 이상 그의 동료보다이 문제를 처리하고, XIX 세기의 시작에서 결과를 발표했다. 그것은 공기 황산 증기를 건조시킨 후, 가열. 일련의 실험 후, 요한은 모든 가스와 증기가 0.376 배 확장 결론에 도달했다. Lussac 우리는 번호 0375를 얻었다. 이 공식 조사의 결과였다.

수증기 압력

기체의 열팽창, 즉 원래의 부피로 되돌아 능력 그 탄성에 의존한다. 문제를 탐험 첫 번째는 18 세기의 한가운데에 지글러했다. 그러나 그의 실험의 결과는 너무 다르다. 더 신뢰할 수있는 인물이었다 Dzheyms Uatt, 기압계 - 고온 보일러 Papin 사용, 낮은입니다.

18 세 세기 프랑스 물리학의 끝에서 프로 니는 가스의 탄성을 설명하는 것이 하나의 공식을 도출하려고 시도하지만, 이상한 복잡하고 사용하기 어려운 밝혀졌다. 달튼은 사이펀 기압계를 이용하여 경험적으로 모든 계산을 확인하기로 결정했다. 모든 실험의 온도가 동일 있다는 사실에도 불구하고, 결과는 매우 정확했다. 그래서 그는 물리학 교과서에있는 테이블의 형태를 발표했다.

증발 이론

기체의 열팽창 (물리 이론과 같은) 다양한 변화를 겪고있다. 과학자들은 증기를 생산하는 핵심 프로세스에 도착하는 것을 시도했다. 여기서 다시, 우리는 유명한 물리학 달튼을 기록했다. 모든 기체 공간에 관계없이 수증기로 포화되는 것을 추측인지 저장조 (실내) 다른 가스 또는 증기의 존재. 따라서, 우리는 단지 대기 공기와 접촉하는 유체가 증발하지 않을 것이라는 결론을 내릴 수있다.

액체 표면에 공기 압력의 열은 원자 사이의 공간 간격을 찢고 그 증발, 즉 그 증기의 형성을 촉진을 증가시킨다. 과학자들은 대기의 압력이 액체의 증발에 영향을주지 않습니다 그렇게 생각하지만 분자 쌍, 중력의 힘을 계속 작동합니다.

액체의 팽창

열팽창 액체는 기체의 팽창과 평행하게 조사 하였다. 같은 과학자에 종사하는 과학 연구. 이렇게하려면, 그들은 선박 및 기타 도구를 전달, 온도계 aerometry를 사용합니다.

모든 실험은 함께 개별적으로 균일 유체가 가열되는 온도의 제곱에 비례하여 확장되는 돌턴의 이론을 반박. 물론, 더 큰 온도보다 높은 유체의 볼륨하지만, 직접적인 관계는 그들 사이가 아니었다. 그리고 모든 유체에 대한 확장의 속도는 달랐다.

물의 열팽창는 예를 들어 섭씨 0도에서 시작하여 온도가 감소함에 따라 연장된다. 이전에는 이러한 실험 결과 물 자체가 확장되지 않는다는 사실과 관련, 컨테이너는이 위치하는, 테이퍼된다. 그러나 약간의 시간 이후, 물리학 자 루카는 여전히 이유는 액체에서 찾아야한다 결론에 도달. 그는 최대 밀도의 온도를 찾기로 결정했다. 그러나, 그는 몇 가지 세부 사항을 무시하기 때문에 성공하지 못했습니다. 이러한 현상을 연구했다 Rumfort는 물의 밀도는 최대 4 ~ 5도까지의 범위 내에서 관찰되는 것을 발견했다.

몸의 열팽창

고체에서 기본 메커니즘은 결정 격자의 팽창의 진폭을 변경하는 것이다. 간단하게 말하면, 물질을 구성하고 엄격하게 그들 사이에 결합되어있는 원자는, "흔들"로 시작합니다.

로서 제형 열팽창 체의 법칙은 다음과 DT의 가열 공정에서의 선형 치수 L (델타 T - 초기 온도와 최종 차이)와 임의의 본체 양 dL 이상 (델타 L 의해 확장은 - 객체와의 차이 길이의 선형 열팽창 계수의 유도체 인 온도). 이것은 기본적으로 몸이 한 번에 모든 방향으로 확장을 고려 법의 간단한 버전입니다. 실제로, 재료는 같은 시뮬레이션 물리와 수학을 작동하지 않기 때문에 그러나 실제적인 일을 훨씬 더 복잡 계산을 사용하여.

레일 열팽창

그들은 많은 거리가 가열 레일 관절 사이 여야 또는 경로를 냉각하는 것은 변형되지 않은 방법을 정확하게 산출 할 수 있기 때문에 철도 트랙 누워 항상 물리학 엔지니어 받고있다.

이미, 위의 모든 고체에 적용 할 수있는 열 선형 확장을 언급했다. 그리고 레일도 예외는 아니었다. 그러나 하나 개의 세부 사항이있다. 본체는 마찰력에 영향을받지 않으면 램프 자유롭게 일어난다. 레일은 침목에 고정되며 레일 인접한 용접 길이의 변화를 설명하는 법, 그래서 실행 형태와 맞대기 저항 장애물을 극복 할 수있게된다.

레일 온도 변화로 그 길이를 변경할 수없는 경우가 신장하거나 압축 할 수 중 열 응력을 증가시킨다. 이러한 현상은 후크의 법칙에 의해 설명되어 있습니다.