Thermal expansion ntawm cov khib nyiab thiab cov kua

Nws yog lub npe hu hais tias nyob rau hauv qhov kev txiav txim ntawm tshav kub hais leeb nws random zog. Yog hais tias koj sov lub gas, lub lwg me me constituting nws, cia li ya deb ntawm txhua lwm yam. Lub rhuab kua yog thawj nce nyob rau hauv lub ntim, thiab ces pib qhuav. Thiab yog dab tsi yuav tshwm sim rau khib nyiab? Tsis yog txhua tus ntawm lawv muaj peev xwm hloov lawv lub xeev ntawm aggregation.

Thermal expansion: Lus Txhais

Thermal expansion - ib tug kev hloov nyob rau hauv qhov loj thiab zoo ntawm lub cev kub hloov. Lej, ib tug yuav xam qhov ntim expansion coefficient, uas mus twv seb tus cwj pwm ntawm cov gases thiab kua nyob rau hauv hloov lwm tej yam kev mob. Yuav kom tau txais tib yam kev tshwm sim rau khib nyiab, nws yog tsim nyog los noj mus rau hauv tus account lub coefficient ntawm linear expansion. Physicists tau pom ib tug tag nrho seem rau no hom ntawm kev tshawb fawb thiab hu ua nws dilatometry.

Engineers thiab architects xav tau kev paub txog tus cwj pwm ntawm ntau yam ntaub ntawv nyob rau hauv siab thiab tsis muaj peevxwm rau tus tsim ntawm vaj tse, paving txoj kev thiab cov kav dej.

expansion ntawm gases

Thermal expansion yog nrog los ntawm expansion ntawm gases nyob rau hauv qhov chaw ntim. Nws sau tseg naturalists-philosophers nyob rau hauv ancient sij hawm, tab sis kom lawv muaj zauv tshwm sim xwb nyob rau hauv niaj hnub physics.

Ua ntej ntawm tag nrho cov zaum xav nyob rau hauv lub expansion ntawm huab cua, raws li nws ciali mus rau lawv ib tug tau ua hauj lwm. Lawv thiaj li mob siab coj mus rau ntawm cov ntaub ntawv, uas tau txais heev contradictory tau. Lawm, xws li ib lub sij hawm tsis txaus siab lub scientific lub zej lub zos. Raug kev ntsuas depended rau dab tsi siv tus pas ntsuas kub, siab, thiab ntau lwm yam tej yam kev mob. Ib txhia physicists muaj txawm los ntseeg hais tias cov expansion ntawm lub gases tsis yog nyob ntawm seb kub hloov. Los yog qhov no dependence yog ua tsis tiav ...

Lub chaw ua hauj lwm ntawm Dalton thiab Gay-Lussac

Physicists muaj txuas ntxiv mus hais lus cam lawv tus kheej hoarse los yog tau tso tseg qhov ntsuas, yog hais tias tsis Dzhon Dalton. Nws thiab lwm physicist Gay-Lussac, nyob rau tib lub sij hawm ntawm nws tus kheej ntawm txhua tus lwm yam muaj peev xwm ua tau txais tib yam kev ntsuas tau.

Lussac twb sim mus nrhiav qhov ua rau ntawm xws li ib tug loj tus naj npawb ntawm ntau tau thiab muab sau hais tias ib co seev thaum lub sij hawm ntawm kev yog tus dej. Lawm, thaum lub sij hawm cov cua kub yog hloov mus rau hauv chav thiab hloov kom muaj nuj nqis thiab muaj pes tsawg leeg ntawm lub xeem roj. Yog li ntawd, thawj qhov uas ua tus paub txog - yog meej qhuav tag nrho cov cuab yeej, uas tau siv rau cov xyaum ua tej yam, thiab txiav txim tawm txawm tias ib tug tsawg heev feem pua ntawm cov humidity ntawm lub xeem roj. thawj ob peb yaam puab paub ntau tseem ceeb tom qab tag nrho cov manipulations.

Dalton dealt nrog qhov teeb meem no ntev tshaj li nws lug txhawb cov miv thiab luam tawm cov kev tshwm sim nyob rau hauv lub heev thaum pib ntawm lub XIX caug xyoo. Nws cua qhuav vapors ntawm sulfuric acid thiab ces cua sov nws. Tom qab ib tug series ntawm thwmsim, John tuaj mus rau lub xaus hais tias tag nrho cov gases thiab chav txhab los ntawm ib yam ntawm 0,376. Lussac Peb tau txais xov tooj 0.375. Qhov no yog qhov tshwm sim ntawm cov hauj lwm tshawb nrhiav.

Dej vapor siab

Thermal expansion ntawm lub gases nyob ntawm lawv lub elasticity, i.e. muaj peev xwm rov qab mus rau thawj lub ntim. Tus thawj mus tshawb qhov teeb meem yog Ziegler nyob rau hauv nruab nrab ntawm lub xyoo pua. Tab sis cov kev tshwm sim ntawm nws thwmsim yog heev txawv. Ntau txhim khu kev qha cov nuj nqis yog Dzheyms Uatt, uas yog siv rau cov kub boiler Papin, thiab rau cov uas tsis - barometer.

Thaum kawg ntawm lub XVIII xyoo pua Fabkis physicist Prony sim neeg ib zaug xwb mis uas yuav piav qhia txog lub elasticity ntawm cov roj, tab sis nws muab tawm khib cumbersome thiab yooj yim rau siv. Dalton txiav txim siab los empirically xyuas tag nrho cov suav, siv ib tug siphon barometer. Txawm tias muaj tseeb hais tias cov kub nyob rau hauv tag nrho cov thwmsim yog tib yam, soj ntsuam tau meej heev. Yog li ntawd nws luam tawm lawv nyob rau hauv daim ntawv ntawm ib lub rooj nyob rau hauv ib tug physics phau ntawv nyeem.

Lub hom phiaj ntawm evaporation

Thermal expansion ntawm gases (xws li lub cev kev tshawb xav) tau undergone ntau yam kev hloov. Zaum tau sim kom tau rau tus tub ntxhais dab uas ua chav. Ntawm no dua, peb tau tua nkag ib tug naas ej physicist Dalton. Nws yog conjectured uas tej roj qhov chaw yog noo nrog vapors hais txog ntawm seb tam sim no nyob rau hauv lub reservoir (sab hauv tsev) lwm yam roj los yog vapor. Yog li ntawd, peb yuav xaus uas lub kua yuav tsis yaj cia li los rau hauv kev sib cuag nrog atmospheric cua.

kem ntawm cov huab cua ceev nyob rau hauv lub kua nto tsub kom qhov chaw ntawm cov atoms, tearing lawv sib nrug thiab evaporating, i.e. nws txhawb nqa lub tsim ntawm chav. Tab sis lub molecule khub tseem ua hauj lwm tus quab yuam ntawm lub ntiajteb txawj nqus, li ntawd, zaum xav hais tias lub atmospheric siab tsis cuam tshuam rau evaporation ntawm cov dej.

expansion ntawm kua

Thermal expansion kua soj ntsuam nyob rau hauv thaum uas tig mus nrog cov expansion ntawm roj cua. Kev tshawb fawb koom nyob rau hauv tib lub kws tshawb fawb. Ua li no, lawv siv ib tug pas ntsuas kub aerometry, sib txuas lus hlab ntsha thiab lwm yam cuab yeej.

Tag nrho thwmsim ua ke thiab ib lub zuj zus refuted lub hom phiaj ntawm Dalton uas niaj hnub kua expands nyob rau hauv kev faib ua feem rau cov square ntawm lub ntsuas kub ntawm uas lawv yog rhuab. Ntawm cov hoob kawm, ntau dua qhov lub kub, ntau dua qhov lub ntim ntawm cov kua, tab sis qhov ncaj kev sib raug zoo tsis yog nruab nrab ntawm lawv. Thiab tus nqi ntawm expansion rau tag nrho cov kua txawv.

Thermal expansion ntawm lub qhov dej, piv txwv li, pib thaum pes tsawg degrees Celsius thiab ncua nrog zuj zus lawm kub. Yav tas los, cov kev sim tau txuam nrog lub fact tias cov dej nws tus kheej tsis nthuav, thiab lub thawv no tapered, nyob rau hauv uas nws yog nyob rau. Tab sis tej lub sij hawm tom qab, physicist Deluca tseem tuaj mus rau lub xaus hais tias yog vim li cas yuav tsum tau nrhiav nyob rau hauv cov kua. Nws txiav txim siab los nrhiav tau qhov kub ntawm nws cov nyiaj pab ntau tshaj ceev. Txawm li cas los, nws tsis tau zoo vim tsis saib tsis xyuas ib co lus. Rumfort, uas tau kawm no tshwm sim, pom hais tias cov nyiaj pab ntau tshaj kev ceev ntawm dej yog pom nyob rau hauv ntau yam ntawm 4 mus rau 5 degrees Celsius.

Thermal expansion ntawm lub cev

Nyob rau hauv cov khib nyiab, cov ntsiab mechanism yog hloov cov amplitude ntawm expansion ntawm tus siv lead ua ntxaij ntoo. Nyob rau hauv cov lus yooj yim, cov atoms hais tias ua li cov khoom thiab rigidly ua ke nruab nrab ntawm lawv, pib "co".

Txoj cai ntawm thermal expansion lub cev formulated raws li nram no: tej lub cev nrog ib tug linear dimension L nyob rau hauv lub cua sov cov txheej txheem rau DT (delta T - qhov txawv nruab nrab ntawm tus thawj kub thiab zaum kawg) txhab los ntawm ib tug nqi dL (delta L - yog ib tug derivative ntawm lub coefficient ntawm linear thermal expansion nyob rau hauv ntev ntawm tus kwv thiab qhov sib txawv kub). Qhov no yog qhov nyuaj version ntawm txoj cai, uas los ntawm lub neej ntawd yuav siv sij hawm mus rau hauv tus account uas lub cev yog nthuav rau hauv tag nrho cov lus qhia ib zaug. Tab sis rau cov tswv yim ua hauj lwm siv ntau npaum li cas cumbersome suav, txij thaum nyob rau kev muaj tiag, cov ntaub ntawv tsis coj raws li simulated physics thiab kev kawm zauv.

Thermal expansion ntawm lub tsheb nqaj hlau

Rau tso lub railway khiav yeej ib txwm attracted physicists engineers, txij li thaum lawv yuav xam raws nraim yuav ua li cas npaum li cas deb yuav tsum nyob nruab nrab ntawm cov pob qij txha ntawm lub ntsia mus rau lub cua sov los yog txias txoj kev yog tsis deformed.

Raws li twb hais saum toj no, lub thermal linear expansion muaj feem xyuam rau tag nrho cov khib nyiab. Thiab ntsia yog tsis muaj exception. Tab sis muaj ib tug nthuav dav. Ramp dawb do tshwm sim yog hais tias tus cev tsis cuam tshuam los ntawm lub tsis sib haum xeeb kev quab yuam. Cov ntsia yog tsau mus rau lub sleepers thiab ntsia yog welded mus nyob ib sab, ces cov kev cai lij choj, uas qhia txog cov kev hloov nyob rau hauv ntev, pub rau cov kev kov yeej kev obstacles nyob rau hauv daim ntawv ntawm running, thiab cov taub qab kuj.

Yog hais tias kev tsheb nqaj hlau yuav hloov tsis tau nws ntev, nrog ib tug kev hloov nyob rau hauv kub nws yuav tsub kom lub thermal kev nyuaj siab, uas yuav yog ncab los yog hlob nws. Qhov no tshwm sim yog piav los ntawm Hooke txoj kev cai.