discussie
vaste stoffen
voor veel vaste stoffen is de uitzetting recht evenredig met de temperatuurverandering.
∆j = α00∆T
gebieden expanderen tweemaal zoveel als lengtes.
∆a = 2aA0∆t
Volumes expanderen driemaal zoveel als lengtes.,
∆v = 3aV0∆t
toepassingen
- knik
- expansion gap / joint
- anti-broeierventiel
- bimetaalstrip, thermostaat
- expansie van gaten (montagebanden)
- bovendien zet het vliegtuig tijdens de vlucht met 15-25 centimeter uit vanwege de verzengende warmte die ontstaat door wrijving met lucht. Ontwerpers gebruikten rollen om de cabine te isoleren van het lichaam, zodat rekken niet scheuren het vliegtuig uit elkaar.”Helen Pearson” Concorde wings zijn weg naar pensioen.”Nature Physics Portal. Oktober 2003.,de Concorde is 204ft lang en strekt zich uit tussen zes en tien inch tijdens de vlucht als gevolg van de verwarming van het casco. Ze is geschilderd in een speciaal ontwikkelde witte verf om deze veranderingen aan te kunnen en om de warmte die wordt gegenereerd door supersonische vlucht af te voeren.”bron
- thermische uitzetting is een klein, maar niet altijd onbeduidend effect. Typische coëfficiënten worden gemeten in delen per miljoen per kelvin (10-6 / K)., Dat betekent dat uw typische klaslokaal meter stok nooit varieert in lengte door meer dan een 100 µm in zijn hele leven — waarschijnlijk nooit meer dan 10 µm terwijl studenten gebruiken.,
meettechnieken
- lengte comparator
- push rod dilatometer (geeft de relatieve expansie, aangezien het apparaat zelf uitgevouwen)
- interferometer (hoogste precisie-methode)
- x-ray diffactometer
- capaciteit dilatometer
- rekstrookjes
- optische dilatometer (in feite een digitale camera)
anisotrope uitbreiding
- Sommige materialen anders uit te breiden in verschillende richtingen, met name grafiet en hout (hout).
vloeistoffen
vloeistoffen kunnen alleen in volume uitbreiden.,
∆V = ßV0∆t
vloeistoffen hebben een hogere expansiviteit dan vaste stoffen.
β ~ 10-3/ K, 3α ~ 10-5/K
toepassingen
- vloeistof in glazen thermometer. De alcohol is rood gekleurd om op wijn te lijken.
ethylalcohol 1120 × 10-6 / K
kwik 181 × 10-6 / K
glas 3 (8,5 × 10-6/K) = 25,5 × 10-6/K - Auto ‘ s hebben koelmiddeloverlooptanks.
water
- abnormale uitzetting van water
- ijs is minder dicht dan water
- water is het meest dicht bij 4 °c (ρ = 999.,973 kg/m3)
- toepassingen
- gebarsten bevroren buizen
- omzet van het water in het meer in het voorjaar
plutonium
plutonium ondergaat bij normale druk meer faseovergangen dan enig ander element. Bij verhitting transformeert het plutonium door zes verschillende kristalstructuren alvorens te smelten-α , β, γ,∆, ∆ ‘ En ε . Fysische eigenschappen zoals dichtheid en thermische uitzetting variëren aanzienlijk van fase tot fase, waardoor het een van de moeilijkste metalen is om te bewerken en te werken., De metallurgie van plutonium kan het best aan de deskundigen worden overgelaten.
Notes formulier LLNL dat moet worden geparafraseerd. “Een van de unieke fysische eigenschappen van plutonium is dat het zuivere metaal zes solid-state fasetransformaties vertoont voordat het zijn vloeibare toestand bereikt, waarbij het overgaat van alfa, bèta, gamma, delta, delta-prime naar epsilon. Grote volumeuitbreidingen en samentrekkingen vinden plaats tussen de stabiele alfa-fase van de kamertemperatuur en de vloeibare toestand van het element., Een ander ongewoon kenmerk is dat ongelegeerd plutonium smelt bij een relatief lage temperatuur, ongeveer 640 °C, om een vloeistof met een hogere dichtheid te produceren dan de vaste stof waaruit het smelt. Bovendien zijn de elastische eigenschappen van de Delta face-centered cubic (fcc) fase van plutonium zeer directioneel (anisotroop). Dat wil zeggen, de elasticiteit van het metaal varieert sterk langs verschillende kristallografische richtingen met maar liefst een factor zes tot zeven.,”
invar
gassen
het gedrag van gassen is ingewikkelder, gassen zullen zo veel uitbreiden als de druk toelaat. Kijk naar de gaswetten.
| PV = nRT | PV = NkT |