Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

συστολή και διαστολή

408 views

Published on

Published in: Education
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

συστολή και διαστολή

  1. 1. ΕΙΔΗ ΔΙΑΣΤΟΛΗΣ – [ ΓΡΑΜΜΙΚΗ - ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗ - ΚΥΒΙΚΗ ] The lowest temperaturesever recorded have been measured duringlaboratory experiments: 4.5×10–10 K atthe Massachusetts Institute of Technology (USA), and 1.0×10–10 K atHelsinki University of Technology (Finland). In comparison, the coldest recorded place on Earth’s surfaceis Vostok, Antarctica at 183 K (–89ºC) , and the coldest place (outsidethe lab) known in the universeis the BoomerangNebula, with a temperatureof 1 K. Μτφ Οι χαμηλότερες θερμοκρασίες που έχουν καταγραφεί , μετρήθηκαν κατά τη διάρκεια εργαστηριακών πειραμάτων : 4.5×10–10 K στο ΜΙΤ και 1.0×10–10 K στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο του Ελσίνκι. Συγκριτικά η χαμηλότερη θερμοκρασία που καταγράφηκε στη γη είναι 183 K (– 89ºC) στην Ανταρκτική και η χαμηλότερη θερμοκρασία εκτός εργαστηρίου στο Σύμπαν, είναι στο Boomerang Nebula με θερμοκρασία 1 K .
  2. 2. Μήπως η θερμοκρασία ενός σώματος εξαρτάται από το μέγεθός του; Όχι, το σύστημα μπορεί να διαιρεθεί σε μικρότερα τμήματα καθένα από τα οποία είναι στην ίδια θερμοκρασία με τα υπόλοιπα . Εμείς λέμε ότι η θερμοκρασία είναι μια εντατική ποσότητα. Οι εντατικές ποσότητες δεν εξαρτώνται από το μέγεθος. Η γέφυρα Golden Gate στο Σαν Φρανσίσκο έχει μήκος 1275 m. Η γέφυρα εκτίθεται σε θερμοκρασίες που κυμαίνονται από -15ºC έως 40ºC. Ποια είναι η αλλαγή του μήκους ανάμεσα σε αυτές τις θερμοκρασίες; Η γέφυρα είναι κατασκευασμένη εξ ολοκλήρου από χάλυβα. ΛΥΣΗ ΔL = α LΔT =⎝ 12×10−6/ ºC ⎠(1275 m)( 55ºC) = 0.84 m. Αν και δεν είναι μεγάλη σε σχέση με το μήκος της γέφυρας, αυτή η αλλαγή στο μήκος είναι παρατηρήσιμη. Μεταδίδεται γενικά μέσω πολλών αρμών διαστολής έτσι ώστε η επέκταση σε κάθε άρθρωση είναι μικρή. Θερμική διαστολή σε δύο διαστάσεις Για μικρές μεταβολές της θερμοκρασίας, η μεταβολή ΔΑ στο εμβαδό , δίνεται από τη σχέση :
  3. 3. ΔΑ = 2α A ΔT, όπου ΔΑ είναι η μεταβολή του εμβαδού Α, ΔΤ είναι η μεταβολή της θερμοκρασίας, και α είναι ο συντελεστής γραμμικής διαστολής που μεταβάλλεται λίγο με τη θερμοκρασία. Η μεταβολή του όγκου ΔV δίνεται από τη σχέση : ΔV = 3αV ΔT . Επίσης η σχέση αυτή δίνεται από την : ΔV = β VΔT, Όπου β είναι ο συντελεστής κυβικής διαστολής β ≈ 3α . Η πυκνότητα του νερού
  4. 4. Η πυκνότητα του νερού συναρτήσει της θερμοκρασίας . Σημειώστε ότι η θερμική διαστολή είναι στην πράξη πολύ μικρή .Η μέγιστη πυκνότητα στους +4ºC είναι μόνο κατά 0.0075% μεγαλύτερη από την πυκνότητα στους 2ºC , και κατά 0.012% μεγαλύτερη από την πυκνότητα στους 0ºC. Ας υποθέσουμε ότι η 60.0-L ( λίτρων ) (15.9-gal) ανοξείδωτη δεξαμενή βενζίνης είναι γεμάτη με βενζίνη , οπότε τόσο η δεξαμενή όσο και η βενζίνη έχουν θερμοκρασία 15.0ºC. Πόση βενζίνη θα χυθεί αν η θερμοκρασία ανέλθει στους 35.0ºC; ΔVs = βsVsΔT για την ανοξείδωτη δεξαμενή ΔVgas = βgasVgasΔT. τη βενζίνη Vspill = ΔVgas – ΔVs Vspill = ⎛ βgas – βs ⎞ VΔT= ⎡⎣ (950 − 35)×10−6 / ºC⎤⎦ (60.0 L)(20.0ºC)= 1.10 L. Αυτή η ποσότητα είναι σημαντική, ιδιαίτερα για μια δεξαμενή 60,0-L. Το αποτέλεσμα είναι τόσο εντυπωσιακό, επειδή η βενζίνη και ο χάλυβας διαστέλλονται γρήγορα !!

×