„Hőtágulás” változatai közötti eltérés
[nem ellenőrzött változat] | [nem ellenőrzött változat] |
a →Felületi hőtágulás: Kis igazítás |
→Lineáris(vonalas) hőtágulás: Kurzív betűk |
||
9. sor: | 9. sor: | ||
A szilárd testek hőtágulási tényezője függ az anyagi minőségtől. |
A szilárd testek hőtágulási tényezője függ az anyagi minőségtől. |
||
==== Lineáris(vonalas) hőtágulás ==== |
==== Lineáris(vonalas) hőtágulás ==== |
||
Ha egy ''α'' lineáris [[hőtágulási együttható|hőtágulási tényezővel]] rendelkező <math>l_0</math> hosszúságú test hőmérséklete <big><math>T_0</math></big>, akkor <big><math>\Delta T= |
Ha egy <big>''α''</big> lineáris [[hőtágulási együttható|hőtágulási tényezővel]] rendelkező <big><math>l_0</math></big> hosszúságú test hőmérséklete <big><math>T_0</math></big>, akkor <big><math>\Delta T=T_\mathrm k-T_0</math></big> hőmérsékletváltozás hatására a hossza: |
||
<math> |
<math>l_\mathrm k=l_0+\Delta l=l_0+l_0\alpha\Delta T=l_0(1+\alpha\Delta T)\,</math><br> |
||
lesz.<br> |
lesz.<br> |
||
Lineáris hőtágulási tényező: <math> \alpha = {\Delta l \over \Delta T l_0}</math>, mértékegység:<math>\frac{1}{ |
Lineáris hőtágulási tényező: <math> \alpha = {\Delta l \over \Delta T l_0}</math>, mértékegység: <math>\frac{1}{\mathrm K}</math> |
||
==== Felületi hőtágulás ==== |
==== Felületi hőtágulás ==== |
A lap 2007. szeptember 8., 23:20-kori változata
Hőtágulásnak nevezzük azt a fizikai jelenséget, amikor valamely anyag hő hatására méretét megváltoztatja. Melegítéskor az anyagok általában tágulnak, mégpedig a változással egyenes arányban, anyagra jellemző állandó a hőtágulási együttható. Ez alól kivétel, ha halmazállapotváltozás történik, illetve néhány speciális, vagy bomlékony anyag zsugorodik (negatív hőtágulás). Léteznek kerámiák, és fémötvözetek, melyek nem változtatják egyáltalán a méretüket.
Összefüggések
Az anyagtudomány három kategóriát határoz meg: A polimerek tízszer jobban tágulnak, mint a fémek, amik megelőzik a kerámiákat.
Szilárd testek hőtágulása
A szilárd testek hőtágulási tényezője függ az anyagi minőségtől.
Lineáris(vonalas) hőtágulás
Ha egy α lineáris hőtágulási tényezővel rendelkező hosszúságú test hőmérséklete , akkor hőmérsékletváltozás hatására a hossza:
lesz.
Lineáris hőtágulási tényező: , mértékegység:
Felületi hőtágulás
Ha egy α lineáris hőtágulási tényezővel rendelkező felületű test hőmérséklete , akkor hőmérsékletváltozás hatására a felülete:
lesz. Az α értékéből adódóan az α2ΔT2 tag értéke elhanyagolhatóan kicsi, ezért:
Térfogati hőtágulás
Ha egy α lineáris hőtágulási tényezővel rendelkező anyagú térfogatú test hőmérséklete , akkor hőmérsékletváltozás hatására a térfogata:
lesz. Az α értékéből adódóan a 2α2ΔT2, illetve az α3ΔT3 tag értéke elhanyagolhatóan kicsi, ezért:
Folyadékok hőtágulása
A folyadékoknak nincsen állandó alakjuk, így velük kapcsolatban csak térfogati hőtágulásról beszélhetünk. Néhány folyadéknak a hőtágulása nemcsak az anyagi minőségtől, hanem a hőmérséklettől is függ, azonban a legtöbb esetben ettől eltekinthetünk.
Térfogati hőtágulási együttható: , mértékegység:
Egy β hőtágulási tényezőjű, kezdeti hőmérsékletű, kezdeti térfogatú folyadék ΔT hőmérsékletváltozás hatására:
térfogatú lesz.
Gázok hőtágulása
A gázokkal kapcsolatban nyomásváltozásról beszélünk, ha a hőközlés állandó térfogatú (izochór)folyamatban, zárt térben lévő gázzal történik (Gay-Lussac-törvény).
Ha viszont a hőközlés állandó nyomású rendszerrel történik akkor gázoknál is térfogati hőtágulásról beszélünk. Ilyen vizsgálatokat elsőként Jacques Charles és Joseph Louis Gay-Lussac végzett. Munkásságuk nyomán tudjuk, hogy a hőtágulás értéke tökéletes gázok esetében az anyagminőségtől függetlenül konstans.
Ha α-val jelöljük a gázok hőtágulási tényezőjét, akkor a = 0 °C hőmérsékleten térfogatú gáz Δt hőmérsékletváltozás hatására t hőmérsékleten:
térfogatú lesz.
α = 1/273,15 1/K.