Определение и увеличаване на обема коефициент на формула
Подобно на температурния коефициент на линейно разширение може да се въведе и прилага температурен коефициент на обемно разширение, което е характерно за промени в обема на тялото с промени в температурата. Емпирично е установил, че нарастването на обема в този случай може да се разглежда като пропорционално на промяната на температурата, ако тя не се различава в много голяма стойност. Коефициент на обемно разширение може да бъде белязано по различни начини, има едно наименование. Често се среща с обозначението:
Означаваме обем на тялото при първоначалната температура (т) като V, обемът на тялото на крайната температура, като обемът на телесната температура, като след това съотношението на разширение обем се определя като по следната формула:
Твърдите и течни увеличават обема си леко с повишаване на температурата, по този начин, така нареченото "нормален обем" () при температура значително различен от обема на различна температура. Следователно, в израза (1) се заменя със V, това дава:
Следва да се отбележи, че за различно топлинно разширение на газовете и подмяна на "нормална" обем V е възможно само за малки температурни диапазони.
Коефициентът на разширение обем и обема на твърдото вещество
Използването на коефициента на увеличаване на обема може да бъде написана формула, която позволява да се изчисли обема на тялото, ако знаем стъпките при първоначален обем и температура:
къде. Изразът () - наречен биномно разширяване обемен.
Термично разширение на твърдо свързани с термични anharmonic трептения на частиците съставляващи кристалната решетка на тялото. В резултат на данни колебание с увеличаване на телесната температура увеличава равновесие разстоянието между съседните частици на тялото.
Коефициентът на разширение обем и плътност на веществото
Ако има промяна постоянен обем маса на тялото, това води до промяна в плътността на материята:
при което - първоначалната плътност - плътността на нов температура. Тъй като стойността на експресията (4) понякога се изписва като:
Формули (3) - (5) може да се използва, когато тялото се нагрява и при охлаждане.
Съобщение обемен и линейни коефициенти на термично разширение
може да се счита като първо приближение, коефициентите на линейна () и изотропно обемно разширение на тялото са свързани с:
мерни единици
Основната единица за измерване на коефициента на термично разширение в SI единици е:
Примери за решаване на проблеми
Какво налягане живак барометър показва, който е в стаята, ако стайната температура е постоянна и равна на Т = 37 ° С Коефициентът на обемно разширение е живак разширяване стъкло може да се пренебрегне.
Действителното количество живак барометър ще величина V, които могат да бъдат намерени съгласно израза:
където - обем на живак при атмосферно налягане и температура.
Това не променя температурата в помещението, можете да използвате закона на Бойл - Mariotte и пише, че:
Е разликата между течните нива в две еднакви помежду си тръби, ако лявата тръба има постоянна температура и дясно). Височината на течността в тръбата остава (Фигура 1). коефициент на обемно разширение е течност. Разширяването на стъкло моно игнорира.
Относителното увеличение на обема на течност, като температурата се увеличава в нашия проблем може да се намери като:
Площта на напречното сечение на тръбите равното (при условие). Обемът на течността в коляното с температура се получава от:
обемът на течност в коляното с температура
Изрази (2.3) до (2.2), които вземаме предвид (2.1) получаваме:
От (2.4) намираме необходимата разлика ниво:
Свързани статии