Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Характеристика твердого состояния вещества.

Читайте также:
  1. Cучасні моделі розвитку підприємства: їх суть та характеристика
  2. I. Общая характеристика делового имиджа (габитарного)
  3. I. «Государство всеобщего благосостояния»: сущность теории
  4. II. Типы моделей государства всеобщего благосостояния
  5. III. Характеристика внутренних вод Африки.
  6. III. Шведская модель государства всеобщего благосостояния
  7. V. Государство всеобщего благосостояния в условиях глобальной экономики
  8. VI. Оценка состояния конкурентной среды на товарном рынке.
  9. VI. Характеристика сельского хозяйства
  10. А.Общая характеристика класса рептилий.

Вопросы:

1 Характеристика твердого состояния вещества.

2 Кристаллические структуры.

3 Деформации и их виды.

4 Механическое напряжение и закон Гука. Запас прочности.

5 Тепловое расширение тел.

6 Использование и учет теплового расширения (самостоятельно).

Ответы:

1. Особенностью твердого состояния вещества является наличие порядка в расположении молекул во всем объеме вещества. Твердым с точки зрения физики является только кристаллическое тело.

Кристаллическая решетка – это периодически повторяющееся упорядоченное расположение атомов или молекул относительно друг друга. В решетке можно выделить повторяющийся элемент – элементарную ячейку. Расстояние от атома одной элементарной ячейки до соответствующего атома соседней элементарной ячейки называется периодом решетки. Различают монокристаллы (одиночные, правильной формы, с плоскими гранями и прямыми ребрами) и поликристаллы (не имеют правильной геометрической формы, являются сростками монокристаллов). Монокристаллам присуща анизотропия – зависимость свойств от направления.

Свойства твердых тел: твердость, упругость, Пластичность (если деформация тела сохраняется после снятия внешней нагрузки), хрупкость (если при небольших деформациях тело упруго деформируется, а при увеличении нагрузки разрушается).

2. Типы кристаллических структур (классификация по структурным элементам, находящимся в узлах): атомная (в узлах находятся атомы), молекулярная (молекулы), ионная (ионы обоих знаков), металлическая (в узлах – только положительно заряженные ионы).

В кристалле возможно нарушение порядка в расположении структурных элементов. Тогда говорят о возникновении дефекта. Если он возник только в одном месте, то его называют одиночным. Если же в нескольких близко расположенных узлах – протяженным. Виды дефектов: внедрение чужеродного атома, вакансия, дислокация.

Структурные элементы решетки удерживаются на своих местах связями нескольких типов: ионной, ковалентной полярной, ковалентной неполярной.

3. Изменение формы или объема тела под воздействием, каких либо сил называется деформацией.

Виды деформаций:

· Продольного растяжения или сжатия – увеличение или уменьшение длины стержня.

· Всестороннего растяжения или сжатия – увеличение или уменьшения объема тела под действием сил, растягивающих (сжимающих) его по всем направлениям.

· Поперечного изгиба – деформация тела под действием сил, направленных перпендикулярно его оси.

· Продольного изгиба – деформация тела при продольном сжатии.

· Кручение – поворот параллельных слоев тела относительно друг друга под действием двух пар сил.

· Сдвига – сдвиг параллельных слоев тела относительно друг друга под действием сил, параллельных этим слоям.

Для количественного определения деформации используют абсолютную и относительную деформации. Абсолютная деформация – числовое изменение какого либо размера тела под действием сил.

Относительная деформация – это число, показывающее, какую часть от первоначального размера тела составляет абсолютная деформация.

4. Тело можно разделить на несколько параллельных слоев. Силы, деформирующие тело, действуют на каждый слой. Такие силы, вызывающие деформацию слоя, называют внутренними.

Величина, характеризующая действие внутренних сил в деформированном теле, называется механическим напряжение. Оно измеряется силой, действующей на единицу площади сечения деформированного тела. Единица измерения – Паскаль.

Связь между упругими деформациями и внутренними силами в материале впервые была установлена английским ученым Р. Гуком. Величина, характеризующая зависимость механического напряжение в материале от рода вещества и внешних условий называется модулем упругости . Его измеряют механическим напряжением, которое возникает в материале при относительной деформации, равной единице.

Закон Гука: Механическое напряжение в упруго деформированном теле прямо пропорционально относительной деформации этого тела.

Запас прочности – это величина, показывающая, во сколько раз фактическая максимальная нагрузка в самом напряженном месте конструкции меньше, чем разрушающая нагрузка.

5. Любые тела при нагревании расширяются, а при охлаждении - сжимаются.

Изменение, какого либо размера твердого тела при изменениях температуры называется линейным расширением.

Величина , характеризующая зависимость линейного расширения при нагревании от рода вещества и внешних условий называется коэффициентом линейного расширения. Он показывает, на какую часть длины тела, взятого при 0 °С, изменяется его длина при нагревании на 1°С.

Объемное расширение – это изменение всех размеров тела при изменении температуры. Величина , характеризующая зависимость объемного расширения при нагревании от рода вещества и внешних условий называется коэффициентом объемного расширения. Он показывает, на какую часть объема тела, взятого при 0 °С, изменяется его объем при нагревании на 1°С.

Коэффициенты объемного и линейного расширения связаны соотношением

Объем тела при любой температуре, зная , можно найти по формуле

При нагревании однородного твердого тела произвольной формы расстояние между любыми 2 точками тела увеличивается: отверстие в металлическом листе при нагревании увеличивается так же, как круг такого же радиуса, нарисованный на сплошном листе.

Сравнение коэффициентов объемного расширения показывает, что жидкости при нагревании расширяются во много раз больше, чем твердые тела. Поэтому при расчетах, связанных с нагреванием жидкости, расширением сосудов пренебрегают.

 

 




Дата добавления: 2015-04-20; просмотров: 77 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав

1 | 2 | <== 3 ==> |


lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.01 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав