Ékspansi termal of padet tur cair

Perlu dipikanyaho yén di handapeun Peta partikel panas ngagancangkeun gerakan acak na. Lamun panas gas, molekul constituting dinya, ngan ngapung jauh ti unggal lianna. Cairan dipanaskeun mangrupa kanaékan munggaran di polumeu, lajeng ngawitan menguap. Jeung naon anu bakal kajadian ku padet? Henteu unggal salah sahijina bisa ngarobah kaayaan maranéhanana aggregation.

ékspansi termal: Harti

ékspansi termal - parobahan dina ukuran jeung bentuk parobahan suhu awak. Matematis, hiji bisa ngitung koefisien ékspansi volume, sahingga pikeun ngaduga paripolah gas na cair dina ngarobah kaayaan éksternal. Pikeun meunangkeun hasil nu sarua pikeun padet, perlu tumut kana akun koefisien of ékspansi linier. Fisika geus ngaidentifikasi hiji bagian sakabeh pikeun jenis ieu panalungtikan sarta disebut dilatometry.

Insinyur jeung arsiték peryogi pangaweruh ngeunaan paripolah ragam baku dina hawa tinggi na low keur desain wangunan, paving jalan jeung pipa.

perluasan gas

ékspansi termal ieu dipirig ku perluasan gas dina volume ruang. Eta nyatet naturalis-filosof di jaman baheula, tapi ka ngawangun itungan matematik lumangsung ngan dina fisika modéren.

Munggaran sadaya ilmuwan museurkeun perluasan hawa, sakumaha eta seemed aranjeunna tugas meujeuhna. Éta nu jadi zealously ngangkat kasus, nu narima hasilna rada kontradiktif. Alami, hasilna saperti henteu nyugemakeun masarakat ilmiah. Akurasi ukur gumantung kana thermometer naon ieu dipaké, tekanan, sarta loba kaayaan séjén. Sababaraha fisika malah geus datang ka yakin yén perluasan gas henteu gumantung kana parobahan suhu. Atawa gumantungna ieu teu lengkep ...

Karya Dalton na Gay-Lussac

Fisika geus terus ngajawab sorangan peuyeu atawa geus ditinggalkeun ukur, upami teu Dzhon Dalton. Anjeunna jeung fisikawan sejen Gay-Lussac, dina waktos anu sareng mandiri unggal séjén éta bisa meunang hasil pangukuran sami.

Lussac ieu nyobian pikeun manggihan anu ngabalukarkeun sapertos angka nu gede ngarupakeun hasil béda jeung dicatet yén sababaraha instrumén dina waktu pangalaman ieu caina. Alami, mangsa panas geus ngajanggélék jadi uap na robah kuantitas jeung komposisi gas test. Kituna, hal munggaran nu dijieun élmuwan nu - keur tuntas tegalan sadayana tina parabot, nu dipaké pikeun percobaan, sarta maréntah kaluar malah perséntase minimal tina asor tina gas test. sababaraha pangalaman munggaran leuwih signifikan sanggeus kabeh Manipulasi ieu.

Dalton diurus masalah ieu leuwih panjang batan kolega sarta diterbitkeun hasil dina pisan awal abad XIX. Eta hawa garing uap asam sulfat lajeng Élmu sarta Téknik eta. Saatos runtuyan percobaan, John sumping ka kacindekan yen sakabeh gas sarta uap anu dimekarkeun ku faktor 0,376. Lussac Urang ngagaduhan angka 0.375. Ieu hasil tina panalungtikan resmi.

tekanan uap cai

ékspansi termal sahiji gas gumantung kana élastisitas maranéhanana, i.e. kamampuhan pikeun balik deui ka volume aslina. Kahiji ngajajah masalah ieu Ziegler di tengah abad ka. Tapi hasil percobaan na teuing béda. Pekuncén leuwih dipercaya éta Dzheyms Uatt, nu dipaké pikeun suhu luhur alat keur ngagolakkeun Papin, jeung low - duren.

Di tungtung fisikawan Perancis abad XVIII Prony nyoba nurunkeun rumus tunggal nu bakal nerangkeun élastisitas gas, tapi tétéla bagong ganjil jeung hésé ngagunakeun. Dalton mutuskeun pikeun émpiris pariksa sagala itungan, maké duren siphon. Najan kanyataan yén suhu dina sakabéh percobaan éta sami, hasil éta pisan akurat. Ku kituna anjeunna diterbitkeun aranjeunna dina bentuk méja dina buku ajar fisika.

Téori évaporasi

ékspansi termal gas (kayaning Téori fisik) parantos undergone rupa parobahan. Elmuwan geus diusahakeun meunang ka prosés inti anu ngahasilkeun uap. Di dieu deui, kami geus ngoleksi saurang fisikawan kawentar Dalton. Hal ieu conjectured nu mana wae spasi gas ieu jenuh ku uap paduli naha hadir di embung (indoor) wae gas atawa uap lianna. Kituna, bisa dicindekkeun yén cairan nu moal menguap ngan asalna kana kontak sareng hawa atmosfir.

kolom ngeunaan tekanan hawa dina beungeut cair ngaronjatkeun spasi antara atom, tearing kadua jari eta na evaporating, i.e. eta promotes formasi uap. Tapi pasangan molekul terus beroperasi gaya gravitasi, jadi élmuwan ngira yén tekanan atmosfir henteu mangaruhan évaporasi tina cair.

perluasan cair

cair ékspansi termal ditalungtik dina paralel jeung perluasan gas. panalungtikan ilmiah kalibet dina élmuwan sarua. Jang ngalampahkeun ieu, aranjeunna ngagunakeun aerometry thermometer, komunikasi kapal na parabot lianna.

Kabéh percobaan babarengan jeung individual refuted téori Dalton anu cairan seragam expands di Indonesia saimbang jeung kuadrat tina hawa di mana aranjeunna dipanaskeun. Tangtu, nu leuwih luhur suhu, nu gede volume cairan, tapi langsung hubungan éta henteu di antara maranehna. Na laju ekspansi pikeun sakabéh cairan éta béda.

ékspansi termal tina caina, contona, dimimitian dina enol darajat Celsius jeung ngalegaan kalayan turunna hawa. Saméméhna, ieu hasil eksperimen pakait sareng kanyataan yén cai sorangan teu dilegakeun, sarta wadahna geus tapered, nu eta perenahna. Tapi sababaraha waktu engké, fisikawan Deluca masih datangna kana kacindekan yen alesan kudu ditéang dina cairanana. Anjeunna mutuskeun pikeun manggihan suhu dénsitas maximumna. Sanajan kitu, manehna teu sukses alatan maranéh ngalalaworakeun kana sababaraha rinci. Rumfort, anu geus nalungtik fenomena ieu, kapanggih yén dénsitas maksimum cai anu dititénan dina lingkup 4 ka 5 darajat Celsius.

ékspansi termal banda

Dina padet, mékanisme utama pikeun ngarobah amplitudo ékspansi ti kisi kristal. Dina kecap basajan, atom nu nyieun nepi bahan jeung nu rigidly gandeng antara aranjeunna, mimiti "ngocok".

Hukum awak ékspansi termal ngarumuskeun saperti kieu: sagala awakna ku dimensi L linier dina prosés pemanasan on DT (délta T - beda antara hawa awal jeung ahir) dimekarkeun ku jumlah dl (délta L - mangrupakeun turunan koefisien of ékspansi termal linier dina panjangna tina obyek sarta bédana hawa). Ieu versi pangbasajanna tina hukum, nu sacara standar nyokot kana akun anu awakna geus dimekarkeun dina sakabéh arah sakaligus. Tapi pikeun digawé praktis migunakeun itungan leuwih bagong, saprak kanyataanana, bahan ulah kalakuanana fisika sakumaha simulated jeung matematika.

ékspansi termal tina rel

Pikeun peletakan lagu kareta geus salawasna katarik fisika insinyur, sabab bisa ngitung persis sabaraha jarak kedah antara mendi ti rel ka pemanasan atawa jalur cooling henteu cacad.

Sakumaha anu geus disebutkeun di luhur, perluasan linier termal lumaku pikeun sakabéh padet. Na rel no iwal. Tapi aya salah sahiji jéntré. Lamping kalawan bébas lumangsung lamun awak teu kapangaruhan ku gaya gesekan. Rel geus ditangtukeun ka sleepers na rel anu dilas kana meungkeut, sahingga hukum, nu ngajelaskeun robah dina panjangna, ngamungkinkeun pikeun overcoming halangan dina bentuk jalan, sarta lalawanan butt.

Mun rail moal bisa ngarobah panjangna, sareng parobahan dina suhu eta ngaronjatkeun stress termal, anu boh bisa manteng atawa niiskeun deui. fenomena ieu digambarkeun ku hukum Hooke urang.