Expansión y Contracción Térmica
La mayoría de los asuntos, sin excepciones, se expanden con el aumento de la temperatura. Cuando usted le da calor a las materias, la velocidad de su aumento de partículas y la distancia entre ellos también aumentan lo que se traduce en el aumento de los volúmenes de materia. Todas las expansiones se produce en el volumen de la sustancia sin embargo, a veces, algunas de las dimensiones de ellos se expanden más con respecto a los demás. En este caso, el abandono de los menos expandida y asumir la expansión como la expansión lineal de los materiales largos. Por otra parte, tomamos la expansión de la placa como la expansión del área y finalmente tomamos la expansión en tres dimensiones como la expansión de volumen.
Inversa de la expansión de la contracción se denomina, en general, cuando las cosas se pierde el calor y las temperaturas disminuyen su contrato. Ahora vamos a aprender que la expansión efecto factores.
Si el volumen inicial de las áreas o las longitudes de los asuntos que son lo suficientemente grandes como sus ampliaciones, con la misma temperatura que también son grandes. En otras palabras, la expansión o contracción es directamente proporcional al volumen inicial de la materia.
Diferentes materias tienen una estructura atómica diferente, por lo que las distancias entre los átomos son también diferentes. Dan diferentes reacciones a la misma cantidad de cambios de temperatura. Por lo tanto, otro factor de expansión de efectuar es el tipo de materia.
Último factor que afecta a la expansión es la cantidad de cambio en la temperatura. Más grande es el cambio en la temperatura resulta en mayor sea el cambio en el volumen de la materia.
Recibimos la siguiente fórmula a partir de las explicaciones dadas más arriba;
∆V=V₀.α. ∆T
Donde, ΔV es el cambio en el volumen, α es el coeficiente de expansión térmica y el ΔT es el cambio en la temperatura de la materia.
α = Coeficiente de dilatación térmica es igual a la variación en el volumen de una unidad de masa debido al cambio en la temperatura de 1ºC.
Expansión en las materias sólidas
Vamos a examinar este tema en tres títulos, expansión lineal, expansión del área cultivada y la expansión de volumen.
Expansión lineal: İmagen a continuación muestra la expansión lineal de la varilla de metal. Cuando se calienta, aumenta su longitud.
Nuestra fórmula de expansión lineal;
∆L=L₀.α. ∆T
Donde, ΔL es la cantidad de cambio en la longitud de la varilla, L₀ es la longitud inicial de la carretera, α es el coeficiente de expansión lineal y ∆T es el cambio en la temperatura de la materia.
Ejemplo: Hay tres barras de metal mismo tener la misma longitud y grosor. Si las temperaturas de ellos se les da como; T, 2T y 3T encontrar las relaciones de la longitud final de las varillas. (Cañas están en contacto) encontramos la temperatura final del sistema por la fórmula;
Tfinal=T1+T2+T3/3=6T/3=2T
Puesto que la temperatura del aumento de la primera varilla, su longitud final también aumenta. Temperatura de la segunda barra se mantiene igual, así que no habrá cambio en la longitud de esta varilla. Finalmente, la temperatura de la tercera vara se reduce, por tanto, su contrato y la duración final de la misma disminuye con respecto a la longitud inicial. Como resultado de la relación longitud final de las barras;
L1>L2>L3
Ampliación de la superficie: Cuando la placa se indican a continuación se calienta, se expande en dos dimensiones X e Y. Encontramos la expansión del área con la fórmula;
∆S=S₀.2α. ∆T
Donde, ΔS es la cantidad de cambio en el área de la placa, S₀ es el área inicial de la placa, 2α es el coeficiente de expansión de la superficie y el ΔT es el cambio en la temperatura de la materia.
Ejemplo: Se corta un trozo circular de la placa rectangular. ¿Cuáles de los procesos que se dan a continuación nos puede ayudar de paso a través de la pieza circular del agujero?
I. El aumento de las temperaturas de la placa rectangular y pieza circular
II. La disminución de la temperatura de la pieza circular
III. La disminución de la temperatura de la placa rectangular y pieza circular
I. Si se aumenta la temperatura de la placa y la pieza circular, la expansión del agujero y la pieza circular será el mismo. Por lo tanto, esta opción nos puede ayudar.
II. Si disminuimos la temperatura de la pieza circular, se contrae y el agujero se hace más grande que la pieza. Esta opción también nos puede ayudar.
III. Si disminuimos la temperatura de la placa y la pieza circular, taladro y el contrato pieza circular en la misma medida. Este proceso también nos puede ayudar.
La expansión de volumen: Si los objetos expandir su volumen con el calor ganado, llamamos a esta expansión de volumen y encontrar con la siguiente fórmula;
∆V=V₀.3α. ∆T
Donde, ΔV es la cantidad de cambio en el volumen del cubo, V₀ es el volumen inicial del cubo, 3α es el coeficiente de expansión de volumen y ΔT es el cambio en la temperatura de la materia.
El Calor, la Temperatura y la Expansión Térmica Exámenes y Soluciones