Тепловое расширение твердых тел

ТЕПЛОВОЕ РАСШИРЕНИЕ ПОЛИМЕРОВ Тепловое расширение твердых тел [c.163]

Рис. 6.4. Симметричная (а) и асимметричная (б) кривые зависимости энергии межмолекулярного взаимодействия от расстояния, описывающие тепловое расширение твердых тел.

Из выражения (4.107) видно, что тепловое расширение твердых тел представляет собой явление, обусловленное ангармонизмом колебаний атомов. Если ангармонизм отсутствует (коэффициент ангармоничности 5 = 0) и атомы колеблются по гармоническому закону, то коэффициент теплового расширения обращается в нуль. [c.164]

Для того чтобы выразить Ср через ,, необходимо учесть работу по тепловому расширению твердого тела, Дж/(кгХ ХК) [c.189]

Тепловое расширение твердых тел Уравнение состояния твердого тела Тепловое расширение аморфных полимеров Тепловое расширение кристаллических полимеров [c.4]

Более подробно теория теплового расширения твердых тел рассмотрена Лейбфридом [22]. [c.164]

Дилатометрические термоэлементы. Действие их основано на тепловом расширении твердых тел. Простейший дилатометрический элемент (рис. 37,а) состоит из двух стержней внутреннего / длиной /1 и наружного 2 длиной /г. имеющего форму трубки. Оба стержня жестко укреплены на общем донышке 3. Коэффициент линейного расширения одного из них (обычно наружного) в 10—20 раз больше, чем другого. Активный стержень (с большим коэффициентом расширения) делают из меди, алюминия, латуни, стали, никеля и др. Для изготовления пассивного стержня обычно применяют инвар (64%Ре +36% N1) или керамику. [c.74]

Дилатометрические термометры. В дилатометрических термометрах тепловое расширение твердых тел преобразуется в перемещение стрелки, показывающей на шкале измеряемую температуру. Однако коэффициент линейного расширения твердых тел меньше, чем жидкостей. Поэтому точность измерения у дилатометрических термометров ниже. Кроме того, конструктивно они сложнее, чем жидкостные. [c.131]

В ряде работ освещался вопрос о взаимосвязи (корреляции) между некоторыми физическими и физико-химическими свойствами твердого тела. Отмечено существование корреляции между щириной запретной зоны и типом химической связи [1, 2], а также между щириной запретной зоны и энергией кристаллической решетки ряда полупроводниковых соединений [3]. Рассмотрен вопрос о корреляции между подвижностью носителей тока и теплотой образования соединений различных структурных типов [4]. На основе одномерной модели твердого тела анализировалась корреляция между теплопроводностью и тепловым расширением твердого тела [5]. Имеются указания на наличие определенной взаимосвязи между теплопроводностью и твердостью вещества [6] и между коэффициентами теплопроводности и теплового расширения ряда веществ при различных температурах [7, 8]. Сопоставлены значения коэффициента теплопроводности некоторых соединений с температурой плавления и молекулярным весом [9]. Отмечено наличие определенной связи у некоторых соединений [10, II] между шириной запретной зоны, суммарным атомным номером, молекулярным весом, подвижностью свободных носителей тока и температурой плавления. [c.293]

Объемная дилатометрия с большим успехом используется не только для определения теплового расширения твердых тел и жидкостей, но и для исследования фазовых превращений в полимерах. Физической основой применения дилатометра в этих целях является происходящее при фазовых превращениях изменение объема, обусловленное изменением расстояния между атомами и молекулами. Дилатометрия часто является наиболее простым, доступным п точным методом исследования кинетики фазовых превращений, в частности кристаллизации [c.29]

Тепловое расширение является простейшим случаем изменения размеров и формы тела под действием одной лишь температуры (тепловая деформация). Представление о гармонических колебаниях связанных между собой частиц, используемое при теоретическом анализе теплоемкости твердых тел, оказывается недостаточным для объяснения теплового расширения, поскольку в гармоническом приближении твердое тело вообще не обладает тепловым расширением. Анализ показывает, что тепловое расширение появляется лишь в системе взаимодействующих частиц, характеризуемой асимметричной кривой потенциальной энергии взаимодействия при учете ангармонических членов в разложении потенциальной энергии по смещениям частиц из положения равновесия [1, с. 237 2, с. 179 3, с. 404 4, с. 130]. Тепловое расширение твердых тел связано с другими термодинамическими характеристиками соотношением Грюнайзена [c.144]

Необходимость учета нелинейных членов в различных уравнениях, специфичных именно для теории твердого тела, конечно, была осознана давно. Действительно, пренебрегая энгармонизмом решетки, нельзя было объяснить тепловое расширение твердых тел и ах теплопроводность (последнее особенно относится к диэлектрикам). Однако учитывались только слабые нелинейности (в рамках теории возмущений), что порой приводило к потере важнейших особенностей, обусловленных именно нелинейностью задачи. [c.6]

Тепловое расширение твердых тел связано с ангармоничностью колебаний атомов. В жидком структурном состоянии кроме колебательных степеней свободы имеются и другие виды молекулярной подвижности, приводящие к непрерывному изменению структуры (например, в ближнем порядке) и образованию флуктуаци-онного свободного объема. Поэтому тепловое расширение в жидком состоянии больше, чем в твердом, что хорошо иллюстрируется на полимерах при их переходе из стеклообразного в высокоэластическое состояние. [c.262]

Тепловое расширение представляет собой изменение размеров и формы тел, обуслоиленное изменением температуры. Любое повышение температуры приводит к увеличению амплитуды колебаний атомов около положения равновесия. При рассмотрении теплового расширения предположение, что колебания атомов имеют синусоидальный (гармонический) характер, оказывается недостаточным. Причиной теплового расширения твердых тел является ангармонический характер колебаний атомов. Потенциальную энергию двух соседних колеблюшихся атомов ири смещении их на расстояние х от положения равновесия при О К можно представить в виде [1] [c.163]

Очевидно, что при достижении 0,с термофлуктуационный механизм разрыва связи исключается, связь рвется непосредственно под действием напряжения (по атермическому механизму). Критическое напряжение зависит от температуры так же, как и энергия активации Uo (флуктуационный объем, приходящийся на одну химическую связь, также изменяется с температурой в результате объемного теплового расширения твердого тела, но это изменение мало). По физическому смыслу Ок — безфлуктуационная прочность твердого тела, определяемая тепловым давлением фононного газа, при котором происходит разрыв связей, слабо уменьшающаяся с повышением температуры в области относительно низких температур. [c.54]

Усадочные явления вполне закономерны с точки зрения законов теплового расширения. Величина теплового расширения зависит от температуры. Оно различно вдоль различных кристаллографических осей кристаллов, не относяш,ихся к кубической системе. Тепловое расширение твердого тела объясняется тем, что силы, действуюш ие между частицами, не вполне упруги. Вследствие этого сближение частпг( требует большего усилия, чем удаление их на такое же расстояние поэтому при повышении температуры тела, когда з величнваются амплитуды колебаний, последние прохтсходят несимметрично, и средние положения частиц оказываются смещенными в сторону удаления их друг от др та. Происходит увеличение объема тела. [c.151]

Например, большинство датчиков давления основано на принципе преобразования давления в механическое перемещение или усилие. К этим датчикам относятся манометрические трубчатые пружины, винтовые трубчатые пружины, металлические гофрированные мембраны. При измерении расхода жидкостей и газов используют приборы, измеряющие перепад давления. Главным элементом приборов для измерения температуры служат датчики, основанные на использовании теплового расширения твердых тел, жидкостей, на возникновении термоэлектродвижущей силы (т. э, д. с.), изменений сопротивления и проводилгости проводников и полупроводников в зависимости от температуры. Главными элементами приборов для измерения уровня жидкостей являются поплавки (с механизмами передачи), датчики [c.8]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология