1. Cauzele expansiunii termice a solidelor.
2. Legea Gruneisen
3. rezervor termic TKLR
4.Teplove rozshirennya і міжатомтом зв'язок.
5. Materialul dilamatometric
1. Cauzele expansiunii termice a solidelor.
Teplove rozshirennya virazhaС "оміну розмірів та обєму тіл, змовлену
zmіnoju a unei temperaturi. Bud-yak pidvizchennya temperaturi pentru a aduce până la caracteristicile schimbării koliyvan atomів навколо фіксованих (в твердих тілах)
poziția râului. Când rozglyadі ROBIT rozshirennya termic compoturi despre acele Oscilații scho atomіv garmonіchny mayutsya (sinusoїdalny napriklad) caracter. deficiente. Principalul motiv pentru expansiunea termică a solidului este natura anarmonică a atomului columbian.
Dacă luăm în considerare interacțiunea a doi atomi separați într-o stare de echilibru: forța de atracție este egală cu forța respingătoare. Lăsați un atom să fie fixat. Dacă scoatem al doilea atom din poziția de echilibru, acesta va începe să oscileze în raport cu o anumită poziție de mijloc. Dacă forța revenirea atomul în poziția de echilibru, proporțională cu deplasarea, legea adică Hooke este îndeplinită, atunci poziția medie a unui atom nu va depinde de amplitudinea oscilațiilor sale. Presupunând că oscilațiile atom apar ca urmare a încălzirii, se dovedește că dimensiunea medie a unui astfel de model a corpului diatomic nu depind de temperatură. Energia potențială a celor doi atomi este un parabole, care corespunde oscilații armonice (linia punctată, Figura 1).
De fapt, energia interacțiunii dintre cei doi atomi trebuie să fie reprezentată curba puternic asimetrică (linia solidă, figura 1), care este rezultatul adăugării două curbe diferite - curba corespunzătoare o atracție, iar curba corespunzătoare repulsia atomilor (Figura 2). Cel mai adesea, energia potențială a forțelor de interacțiune dintre atomi este descrisă cu ajutorul potențialului Lennard-Jones:
unde A și B sunt constante, r este distanța dintre atomii care interacționează. În toate cazurile, n> m și mai mult curba de energie de interacțiune se abate de la parabolei, cu atât mai mare inegalitatea. Astfel, partea stângă a curbei (figura 1), care prezintă o energie potențială de interacțiune între doi atomi, rolul principal este jucat de o forță repulsivă spre dreapta - forța atracție, r0 - distanța de echilibru care corespunde cu energia potențială minimă. În timp ce amplitudinea vibrațiilor atomului despre poziția de echilibru este mic, forța care acționează asupra ea proporțională cu deplasarea F = -a x (aproximarea armonică). Odată cu creșterea amplitudinii oscilațiilor forță repulsivă între atomii atunci când se apropie crește mai repede decât forța gravitației asupra îndepărtarea unui atom de altul. În consecință, forța care acționează asupra unui atom în acest caz nu este o funcție de deplasare liniară
Luați în considerare oscilațiile unui atom în raport cu cealaltă pentru o energie totală dată în aproximarea clasică. Fie ca diferite valori ale energiei interne totale să fie reprezentate de linii orizontale (Figura 3). În poziția de echilibru, energia potențială
vibrația atomului este zero, iar energia sa cinetică este maximă. Valoarea maximă a energiei potențiale este atins la deplasarea maximă de atomul poziția de echilibru și corespunde punctelor de intersecție ale potențialelor vibratii atom curba de energie cu linie orizontala W. Ca W1 energetică internă în creștere a energiei interne a atomului. W2. W3. amplitudinea oscilațiilor sale crește. Deplasarea atomului spre dreapta este mai mare decât deplasarea atomului spre stânga. Ca rezultat, în poziția de echilibru medie între atomii (indicate prin puncte în figura 3) se abate de la dreapta și r0 este mai mare, cu atât mai mare energia internă totală a atomului oscilant. În consecință, o creștere a energiei interne totale (sau a temperaturii) atomului determină creșterea distanței medii între atomi. Pentru un cristal acest lucru ar însemna că, odată cu creșterea energiei (temperaturii), se va extinde în mod necesar.
Din acest model simplu diatomic putem încerca să derivăm forța interacțiunii anarmonice fa. Pentru vibrațiile mici ale atomilor de cristal din apropierea poziției de echilibru, energia potențială a atomului U (r) poate fi extinsă într-o serie de puteri de deplasare a atomilor față de poziția de echilibru. Anarmonica în acest model este luată în considerare de un termen de ordinul trei în extinderea energiei de oscilație potențiale:
Apoi, ținând seama de asta, ajungem
,
a este coeficientul forței cvasi-elastice, b este coeficientul anarmonic.
Forța care acționează asupra unui atom oscilant din partea unui atom fixat condiționat este
Valoarea medie a forței care acționează asupra unui atom oscilant este zero, adică,
Cunoașteți o serie de întrebări importante despre cum se cuvine, despre jacket
viznachaСѓСѓСѓус privire ємРμСѓСЃС,РμРЅРѕСЃСѓС,РμР »РёСμРёРμ, Pentru Cine
funcția vikoristovuyut rozpodilu Boltsman. yaka vă permite să cheltuiți valoarea medie a valorii fizice a depozitelor de uraniu termodinamice
імовірності відповіх значен:
Якщо зміщення атомів досить малі (мала ангармонічність ky-kylivan).
Integral este posibil într-un rând. dar pentru partea de mijloc a lumii,
unde este coeficientul de expansiune termică.
Astfel, puterea medie a interacțiunii anarmonice (asimetria vidstovhuvannya intermodală)
Metalele și aliajele sunt de obicei găsite atunci când nagrivanni і zvuzhuyutsya ohotolzhenny. Înălțimea a fost redusă în jurul valorii de la un milion la altul.
Pripuskatelno, atomul scho B-rukhaetsya, și atomul A nu este zmіnjuС "svoe poslozhnya. La T2 T1. În măsura căldurii, expansiunea este caracterizată de gradientul de temperatură al expansiunii generale
T
Термічне розширення некубічних анізотропних кристалів-анізотропно
De ai-ce TKLR punte de legătură a axelor cap la cristal.
Trimiteți-le prietenilor: