ఘనపదార్థాలు మరియు ద్రవపదార్థాల యొక్క ఉష్ణ విస్తరణకు

ఇది వేడి రేణువులను చర్య దాని యాదృచ్ఛిక ఉద్యమం వేగవంతం కింద ఆ అంటారు. మీరు వాయువు వేడి ఉంటే, అది నెలకొల్పబడిన అణువులు, కేవలం ప్రతి ఇతర నుండి దూరంగా ఫ్లై. వేడి ద్రవ వాల్యూమ్ లో మొదటి పెరుగుదల, మరియు అప్పుడు నెమ్మదిగా కనుమరుగు కావడం ప్రారంభమవుతుంది. మరియు ఘనాలు తో జరగవచ్చు? వాటిని ప్రతి ఒక సేకరణ వారి రాష్ట్ర మార్చవచ్చు.

థర్మల్ విస్తరణ: డెఫినిషన్

థర్మల్ విస్తరణ - శరీర ఉష్ణోగ్రత మార్పులు పరిమాణం మరియు ఆకారం లో ఒక మార్పు. గణితశాస్త్రం ప్రకారం, ఒక బాహ్య పరిస్థితులు మారుతున్న వాయువులు మరియు ద్రవాలు యొక్క ప్రవర్తన అంచనా అనుమతిస్తుంది, వాల్యూమ్ విస్తరణ గుణకం లెక్కించవచ్చు. ఘనాలు కోసం అదే ఫలితాలను పొందడానికి, అది ఖాతాలోకి తీసుకోవాలని అవసరం సరళ విస్తరణ గుణకం. భౌతిక పరిశోధన యొక్క ఈ రకం కోసం ఒక మొత్తం విభాగం గుర్తించి దానిని dilatometry పిలుపునిచ్చారు.

ఇంజనీర్స్ మరియు వాస్తుశిల్పులు సుగమం రహదారులు మరియు పైపులు, భవనాలు రూపకల్పనకు అధిక మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రతలు క్రింద వివిధ పదార్థాల ప్రవర్తన గురించి జ్ఞానం అవసరం.

వాయువుల విస్తరణ

థర్మల్ విస్తరణ ఖాళీ వాల్యూమ్ లో వాయువుల విస్తరణ కలిసి ఉంటుంది. ఇది పురాతన కాలంలో ప్రకృతి-తత్వవేత్తలు గుర్తించారు, కానీ గణిత గణనలు ఆధునిక భౌతికశాస్త్రం లో జరిగే నిర్మించడానికి.

మొదటి అది ఒక ఆచరణ పని వారిని ప్రయత్నిస్తున్నట్టు కన్పించింది గాలి వ్యాప్తి ఆసక్తి అన్ని శాస్త్రవేత్తలు. అవి ఈర్ష్యగా చాలా విరుద్ధమైన ఫలితాలతో అందుకున్న సందర్భంలో తీసుకున్నాడు ఉంటాయి. సహజంగా, ఇటువంటి ఒక ఫలితం శాస్త్రీయ సంఘం సంతృప్తి లేదు. కొలత ఖచ్చితత్వం ఉపయోగించారు ఏమి థర్మామీటర్, ఒత్తిడి, మరియు అనేక ఇతర పరిస్థితులు ఆధారపడివుంది. కొన్ని భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు కూడా వాయువుల విస్తరణ ఉష్ణోగ్రత మార్పులు ఆధారపడి ఉండదు నమ్ముతారు వచ్చారు. లేదా ఈ ఆధారపడటం పూర్తి కాదు ...

డాల్టన్ మరియు గే-Lussac పని

భౌతిక లేదా తమను బొంగురు వాదించేందుకు కొనసాగింది కొలత, లేకపోతే రద్దు చేశారు Dzhon డాల్టన్. అతను మరియు ఒకదానికొకటి స్వతంత్రంగా అదే సమయంలో మరొక భౌతిక గే-Lussac, అదే కొలత ఫలితాలు పొందుటకు పోయారు.

Lussac వివిధ ఫలితాలు అంత పెద్ద సంఖ్యలో కారణం కనుగొనేందుకు ప్రయత్నిస్తున్న మరియు అనుభవం సమయంలో కొన్ని వాయిద్యాలు నీటి ఉండదని సూచించారు. సహజంగానే, సమయంలో వేడి ఆవిరి రూపాంతరం మరియు పరీక్ష గ్యాస్ పరిమాణం మరియు అంశాలలో మార్చబడింది. అందువలన, శాస్త్రవేత్త చేసిన మొదటి విషయం - పూర్తిగా ప్రయోగం కోసం వాడారు టూల్స్, అన్ని పొడిగా, మరియు పరీక్ష గ్యాస్ తేమ కూడా ఒక తక్కువ శాతం పాలించబడుతుంది. మొదటి కొన్ని అనుభవాలు ఈ అవకతవకలు తర్వాత మరింత కీలక పాత్ర పోషించారు.

డాల్టన్ తన సహచరులు కంటే ఇక ఈ సమస్య నిర్వహించాయి మరియు XIX శతాబ్దం ప్రారంభం ఫలితాలు ప్రచురించింది. ఇది గాలి ఎండబెట్టి సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం యొక్క ఆవిర్లు మరియు అప్పుడు అది వేడెక్కుతుంది. ఒక శ్రేణి తర్వాత, జాన్ అన్ని వాయువులు మరియు ఆవిరి 0,376 కారకం విస్తరించింది అని నిర్ధారణకు వచ్చారు. Lussac మేము సంఖ్య 0.375 వచ్చింది. ఈ అధికారిక విచారణ ఫలితమే.

నీటి ఆవిరి పీడనం

వాయువుల థర్మల్ విస్తరణ అనగా అసలు పరిమాణం తిరిగి సామర్థ్యం, వారి స్థితిస్థాపకత ఆధారపడి ఉంటుంది. సమస్య అన్వేషించడానికి మొదటి పద్దెనిమిదవ శతాబ్దం మధ్యలో Ziegler ఉంది. కానీ అతని ప్రయోగాల ఫలితాలు చాలా భిన్నంగా ఉంటాయి. మరింత విశ్వసనీయ గణాంకాలు ఉంది Dzheyms Uatt, బేరోమీటర్ - అధిక ఉష్ణోగ్రత బాయిలర్ పాపిన్ కోసం ఉపయోగించే, మరియు తక్కువ కోసం.

XVIII వ శతాబ్దం ఫ్రెంచ్ భౌతిక ముగింపులో ప్రోనీ గ్యాస్ స్థితిస్థాపకత వివరిస్తారు ఒక సింగిల్ సూత్రాన్ని ప్రయత్నించారు, కానీ అది బేసి గజిబిజిగా మరియు ఉపయోగించడానికి కష్టం తేలింది. డాల్టన్ ఒక సిఫోన్, వెదురు బేరోమీటర్ ఉపయోగించి, ఆమోద లెక్కలను ధ్రువీకరించడం నిర్ణయించుకుంది. అన్ని ప్రయోగాలలో ఉష్ణోగ్రత అదే వాస్తవం ఉన్నప్పటికీ, ఫలితాలు చాలా ఖచ్చితమైన ఉన్నాయి. అందువలన అతను ఒక భౌతిక పాఠ్య పుస్తకంలో ఒక పట్టిక రూపంలో వాటిని ప్రచురించింది.

బాష్పీభవన సిద్ధాంతం

వాయువుల థర్మల్ విస్తరణ (భౌతిక సిద్ధాంతంగా) వివిధ మార్పులకు గురైంది. శాస్త్రవేత్తలు ఆవిరి ఉత్పత్తి చేసే కోర్ ప్రక్రియలు పొందేందుకు ప్రయత్నించారు. ఇక్కడ మళ్ళీ, మనం ఒక ప్రముఖ భౌతిక శాస్త్రవేత్త డాల్టన్ పరుగులు సాధించారు. ఇది ఏ వాయువు space సంబంధం లేకుండా ఆవిర్లు నింపిన అని ఊహించబడింది జలాశయం (ఇండోర్) ఏ ఇతర వాయువు లేదా ఆవిరి ప్రస్తుతం లేదో. అందువలన, మేము కేవలం వాతావరణంలోని గాలి తగిలే వస్తుంది ద్రవం ఆవిరైపోతుంది కాదని తేల్చాయి చేయవచ్చు.

ద్రవ ఉపరితలంపై గాలి ఒత్తిడి కాలమ్, అణువుల మధ్య ఖాళీ వాటిని వేరుగా చింపివేయడం మరియు ఆవిరై, అంటే దానిని ఆవిరి ఏర్పడటానికి ప్రోత్సహించే పెంచుతుంది. కానీ అణువు జత కాబట్టి శాస్త్రవేత్తలు వాతావరణ పీడనం ద్రవాలు ఆవిరి ప్రభావితం చేయదు భావించారు, గురుత్వాకర్షణ శక్తి పని కొనసాగుతోంది.

ద్రవాలు యొక్క విస్తరణ

థర్మల్ విస్తరణ ద్రవాలు వాయువుల విస్తరణతో సమాంతరంగా పరిశోధించారు. శాస్త్రీయ పరిశోధన అదే శాస్త్రవేత్తలు నిమగ్నమై. ఇది చేయటానికి, వారు నాళాలు మరియు ఇతర సాధనాలను కమ్యూనికేట్, ఒక ఉష్ణ aerometry ఉపయోగించండి.

అన్ని ప్రయోగాలు కలిసి మరియు వ్యక్తిగతంగా ఏకరీతి ద్రవం వారు వేడి ఇవి వద్ద ఉష్ణోగ్రత వర్గానికి అనులోమానుపాతంలో విస్తరిస్తుంది డాల్టన్ సిద్ధాంతం తిప్పికొట్టింది. వాస్తవానికి, అధిక ఉష్ణోగ్రత, ఎక్కువ ద్రవం వాల్యూమ్, కానీ ప్రత్యక్ష సంబంధం వాటి మధ్య కాదు. మరియు అన్ని ద్రవాలు కోసం విస్తరణ రేటును భిన్నమైనది.

నీటి థర్మల్ విస్తరణ, ఉదాహరణకు, సున్నా డిగ్రీల సెల్సియస్ వద్ద మొదలై ఉష్ణోగ్రత తగ్గించడం తో విస్తరించింది. గతంలో, ఈ ప్రయోగాత్మక ఫలితాలు నీరు కూడా విస్తరణ లేదు వాస్తవం సంబంధం, మరియు కంటైనర్ అది ఉన్న దీనిలో, వాడాలి. కానీ కొంత సమయం తరువాత, భౌతిక Deluca ఇప్పటికీ కారణం ద్రవంలో చేయించాలి నిర్ధారణకు వచ్చారు. అతను దాని గరిష్ట సాంద్రత ఉష్ణోగ్రత కనుగొనేందుకు నిర్ణయించుకుంది. అయితే, అతను కొన్ని వివరాలు విస్మరించడాన్ని కారణంగా విజయవంతం కాలేదు. ఈ దృగ్విషయం అధ్యయనం చేసిన Rumfort, నీటిని గరిష్ట సాంద్రతను 4 5 డిగ్రీల సెల్సియస్ పాటిస్తున్నారు కనుగొన్నారు.

మృతదేహాలు థర్మల్ విస్తరణ

ఘనాలు, ప్రధాన విధానం క్రిస్టల్ లాటిస్ విస్తరణ వ్యాప్తి మార్చడానికి ఉంది. మరోమాటలో చెప్పాలంటే, పదార్థం తయారు మరియు rigidly వాటి మధ్య కడతారు పరమాణువుల, "షేక్" మొదలు.

సూత్రీకరించవచ్చు థర్మల్ విస్తరణ మృతదేహాలు లా క్రింది: DT తాపన ప్రక్రియలో ఒక సరళ పరిమాణం L (డెల్టా T - ప్రారంభ ఉష్ణోగ్రత మరియు చివరి మధ్య వ్యత్యాసం) తో ఏ శరీర మొత్తాన్ని dL (డెల్టా L ద్వారా విస్తరించింది - వస్తువు మరియు వ్యత్యాసం పొడవు సరళ థర్మల్ విస్తరణ గుణకం ఒక ఉత్పన్నం ఉష్ణోగ్రత). ఈ డిఫాల్ట్ ద్వారా శరీరం ఒకేసారి అన్ని దిశలలో విస్తరించింది అని ఖాతాలోకి పడుతుంది ఇది చట్టం యొక్క సరళమైన వెర్షన్. కానీ ఆచరణ పని కోసం వాస్తవానికి, పదార్థాలు వంటి అనుకరణ భౌతిక మరియు గణిత ప్రవర్తించే లేదు నుండి, మరింత గజిబిజిగా గణనలను ఉపయోగించి.

రైలు థర్మల్ విస్తరణ

రైల్వే ట్రాక్ వెయ్యటానికి ఎల్లప్పుడూ వారు ఖచ్చితంగా లెక్కించవచ్చు నుండి చాలా దూరం వేడి పట్టాలు కీళ్ళు మధ్య ఉండాలి లేదా శీతలీకరణ మార్గం వైకల్యంతో లేదు ఎలా, భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు ఇంజనీర్లు ఆకర్షించింది.

వంటి ఇప్పటికే పైన పేర్కొన్న, థర్మల్ సరళ విస్తరణ అన్ని ఘనాలు కోసం వర్తించే. మరియు పట్టాలు మినహాయింపు ఉంది. కానీ ఒక వివరాలు ఉంది. శరీర ఘర్షణ శక్తి ద్వారా ప్రభావితం కాదు ఉంటే ర్యాంప్ ఉచితంగా ఏర్పడుతుంది. పట్టాలు స్లీపర్స్ కు అమర్చబడతాయి మరియు పట్టాలు, ప్రక్కనే వెల్డింగ్ చేయబడతాయి పొడవు మార్పుని వర్ణిస్తుంది ఇది చట్టం, కాబట్టి, నడుస్తున్న రూపంలో, మరియు బట్ ప్రతిఘటన ఎదురైన అధిగమించి అనుమతిస్తుంది.

రైలు ఉష్ణోగ్రతలో మార్పు తో, దాని పొడవు మార్చలేరు ఉంటే అది గాని చాచు లేదా కుదించవచ్చు థర్మల్ ఒత్తిడి, పెంచుతుంది. ఈ దృగ్విషయం Hooke యొక్క చట్టం ద్వారా వివరించబడింది.