Dylatacja termiczna i kalorymetria

Rozszerzalność cieplna

Wszystkie ciała występujące w naturze, stałe, płynne lub gazowe, podczas ogrzewania lub chłodzenia podlegają rozszerzaniu lub kurczeniu termicznemu.

Proces kurczenia się i rozszerzania ciał następuje w wyniku wzrostu lub zmniejszenia stopnia pobudzenia cząsteczek tworzących ciała. Na przykład podczas ogrzewania ciała zwiększy się odległość między jego cząsteczkami w wyniku zwiększenia stopnia ich poruszenia. Ta większa odległość między nimi przejawia się w pomniejszeniu wymiarów ciała, co może zachodzić na trzy sposoby: liniowy, powierzchowny i wolumetryczny. Odwrotna sytuacja ma miejsce, gdy ciała są chłodzone. Kiedy tak się dzieje, zmniejszają się odległości między cząsteczkami, a w efekcie zmniejszają się wymiary ciała.

• Dylatacja liniowa:to rozszerzenie charakteryzuje się zmiennością długości ciała. Zmienność tę można obliczyć z następującego równania matematycznego:

ΔL = α.L₀.ΔT

α: jest współczynnikiem liniowej rozszerzalności cieplnej, którego jednostką jest °C^-1, który zależy od rodzaju materiału, z którego zbudowane jest ciało;

Lo: to początkowa długość ciała;

L i ΔT: to odpowiednio zmienność długości ciała i temperatury.

• Rozszerzenie powierzchowne: to rozszerzenie charakteryzuje się zmiennością powierzchni ciała. Tę zmienność powierzchni ciała można obliczyć za pomocą następującego wyrażenia:

ΔS = β.S₀.ΔT

β: jest to współczynnik powierzchniowej rozszerzalności cieplnej, którego jednostka jest taka sama jak współczynnik liniowej rozszerzalności cieplnej, a także zależy od rodzaju materiału, z którego jest wykonana bryła;

β: 2α;

Tylko: to początkowa powierzchnia ciała;

S i ΔT: są odpowiednio zmienność pola powierzchni i zmienność temperatury ciała.

• Dylatacja wolumetryczna: to rozszerzenie charakteryzuje się zmiennością objętości ciała. Tę odmianę można obliczyć za pomocą wyrażenia:

  Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)

ΔV = γ.V₀.ΔT

γ: jest objętościowym współczynnikiem rozszerzalności cieplnej, którego jednostka jest taka sama jak współczynnik rozszerzalności liniowej i powierzchniowej, a także zależy od rodzaju materiału, z którego zbudowana jest karoseria;

γ: 3α;

Babcia: to początkowa objętość ciała;

V i ΔT: to odpowiednio zmiana objętości i zmiana temperatury ciała.

Kalorymetria
To oddział Fizyka który bada wymianę energii między ciałami i/lub systemami, gdy ta wymiana zachodzi w postaci ciepła.

• Ciepło:to energia cieplna w przejściu, która jest określona przez różnicę temperatur między zaangażowanymi ciałami i/lub układami.

• Temperatura: jest to ilość, która mierzy stopień pobudzenia cząsteczek tworzących ciało.
  Ogólne równanie kalorymetrii określa następujące równanie matematyczne:

Q = m. do. T

do: to ciepło właściwe materiału;

ΔT: jest zmiennością temperatury ciała;

P: to ilość ciepła wyrażona w dżulach (J).

O ciepło może rozprzestrzeniać się z jednego ciała do drugiego na trzy sposoby: przewodzenie, konwekcja i napromienianie.

• Napędowy: jest to transfer energii, który zachodzi z cząsteczki na cząsteczkę w wyniku ich mieszania pod wpływem wzrostu temperatury.

• Konwekcja: jest to proces wymiany ciepła, który zachodzi dzięki płynom, ze względu na różnice w gęstości między częściami tworzącymi system.

• Naświetlanie: jest to rodzaj transmisji energii, która odbywa się między dwoma systemami bez fizycznego kontaktu między nimi. Ta transmisja odbywa się za pośrednictwem fal elektromagnetycznych, takich jak promienie słoneczne, które codziennie ogrzewają Ziemię.

Autor: Marco Aurélio da Silva

Czy chciałbyś odnieść się do tego tekstu w pracy szkolnej lub naukowej? Popatrz:

SANTOS, Marco Aurélio da Silva. „Dylatacja termiczna i kalorymetria”; Brazylia Szkoła. Dostępne w: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-termica-calorimetria.htm. Dostęp 27 czerwca 2021 r.