6.Фазовые переходы (5). Ок учебника Тема 46 ок46 70 Испарение и конденсация Насыщенный пар Свойства насыщенного пара Тема 47 ок47
 Скачать 2.09 Mb.
|
|
l, S, и E для данного тела постоянны, то и дробь тоже постоянна. Обозначив ее через 𝟏 𝒌 , тогда получим ∆𝒍 те. абсолютное удлинение стержня при упругих деформациях прямо пропорционально деформирующей силе. Модуль Юнга характеризует сопротивляемость материала упругой деформации растяжения или сжатия. Для большинства материалов модуль Юнга определен экспериментально. Чем больше модуль Юнга, тем меньше деформируется стержень при прочих равных условиях. Перепишем последнее уравнение в следующем виде 𝐹 𝑆 = ∆𝑙 В левой части мы видим отношение модуля силы упругости F к площади поперечного сечения S тела. Эта величина получила название – механическое напряжение, которая характеризует состояние деформированного тела. Н.А.Кормаков Фазовые переходы 10 класс www.kormakov.ru Страница 36 𝑭 𝑺 = В правой части – обозначим отношение ∆𝒍 𝒍 = 𝜺 и назовем относительным удлинением.В результате получим следующее 𝝈 =/𝜺/ Эта другая запись закона Гука, которая читается так При малых деформациях механическое напряжение прямопропорционально относительному удлинению. Относительное удлинение в формуле взято по модулю, так как закон Гука справедлив как для деформации растяжения, таки для деформации сжатия. Диаграмма растяжения Зависимость относительного удлинения образца от приложенного к нему напряжения является одной из важнейших характеристик механических свойств твердых тел. Графическое изображение этой зависимости называется диаграммой растяжения. При небольших напряжениях Относительное удлинение прямо пропорционально напряжению, а после снятия нагрузки размеры тела полностью восстанавливаются. Такая деформация и называется упругой.Именно для этого участка и справедлив закон Гука. Максимальное напряжение П , при котором деформация еще остается упругой, называется пределом пропорциональности (т.А). Если еще увеличивать нагрузку, то деформация становится нелинейной, напряжение перестает быть прямо пропорциональным относительному удлинению. Тем не менее, при небольших нелинейных деформациях после снятия нагрузки форма и размеры тела практически восстанавливаются участок АВ). Максимальное напряжение, при котором еще не возникают заметные остаточные деформации, называют пределом упругости 𝛔 уп. Предел упругости превышает предел пропорциональности лишь на сотые доли процента. При напряжениях, превышающих предел упругости 𝛔 уп образец после снятия нагрузки не восстанавливает свою форму или первоначальные размеры. Такие деформации называют остаточными или пластическими (участок ВС). На этом участке деформация происходит непропорционально увеличению напряжения. Н.А.Кормаков Фазовые переходы 10 класс www.kormakov.ru Страница 37 На горизонтальном участке СД материал "течет"-деформация возрастает при неизменном напряжении. Напряжение, при котором материал "течет",называют пределом текучести 𝛔 т Если снять напряжение стела, то его размеры не будут равны первоначальным. Разгрузка изображается пунктирной кривой. Материалы, у которых область текучести СД значительна, могут без разрушения выдерживать большие деформации. Такие материалы называют пластичными. Пластичны - пластилин, медь, золото. Если же область текучести почти отсутствует, то материал без разрушения может выдерживать лишь небольшие деформации. Такие материалы называют хрупкими. Например, стекло, кирпич, бетон, чугун. Далее с увеличением деформации кривая напряжений возрастает и достигает точки Е. Затем напряжение быстро спадает и образец разрушается в точке К. Разрыв происходит после того, как напряжение достигает максимального значения 𝛔 ПР , называемого пределом прочности. Для того чтобы машины, различные сооружения, здания, мосты были надежными, при их проектировании необходимо учитывать необходимый запас прочности. Очевидно, что все эти сооружения должны работать в области упругих деформаций. Тепловое расширение твердых тел и жидкости При повышении температуры линейные размеры твердых тел увеличиваются, а при понижении - уменьшаются. Увеличение линейных размеров тела и его объема называется тепловым расширением. При нагревании твердого тела увеличиваются средние расстояния между атомами, т.к. с ростом температуры возрастает амплитуда колебаний атомов около положений равновесия, что и приводит к увеличению размеров тел. Линейное тепловое расширение характеризуется температурным коэффициентом линейного расширения. При нагревании твердого тела его линейные размеры изменяются по закону. 𝒍 = 𝒍 𝟎 (𝟏 + где 𝑙 0 – линейный размер тела при 273 К, ∆𝑇 = T – T 0 – изменение температуры тела при его нагревании от То=273К до Т, 𝛼 - коэффициент линейного расширения, К. При нагревании твердого тела его объем V изменяется по закону 𝑽 = 𝑽 𝟎 𝟏 + 𝜷∆𝑻 где V 0 - объем тела при 273 К, 𝛽 - коэффициент объемного расширения Между 𝛼 и 𝛽 существует соотношение 𝜷 = 𝟑𝜶 ( т. к. 𝑽 = 𝒍 𝟑 ) Н.А.Кормаков Фазовые переходы 10 класс www.kormakov.ru Страница 38 При нагревании жидкости возрастает средняя кинетическая энергия хаотического движения ее молекул. Это приводит к увеличению расстояния между молекулами, а следовательно, и к увеличению объема. Тепловое расширение жидкостей, как и твердых тел, характеризуется температурным коэффициентом объемного расширения. Объем жидкости при нагревании определяется по формуле 𝑽 = 𝑽 𝟎 𝟏 + 𝜷∆𝑻 Жидкости расширяются при нагревании больше, чем твердые тела. Одна из жидкостей – вода - представляет исключение. Оказывается, что вода в интервале температур от 0 до 4 С при нагревании сжимается, а при охлаждении расширяется. Вода имеет наибольшую плотность при 4 С. Это объясняется особенностями строения кристаллической решетки льда. Как при нагревании, таки при охлаждении воды, взятой при 4 С, ее объем возрастает, а плотность уменьшается. Этой особенностью теплового расширения воды объясняется тот факт, что водоемы зимой не промерзают до дна. При охлаждении, пока температура поверхностного слоя не достигнет 4 С, плотность теплой воды ниже холодной, поэтому теплая вода поднимается вверх, а холодная опускается вниз. Н.А.Кормаков Фазовые переходы 10 класс www.kormakov.ru Страница 39 Повторим теорию Взаимные превращения жидкостей и газов. Свойства твёрдых тел Что называется испарением и конденсацией Как происходит испарение Что можно сказать о температуре при испарении Отчего зависит скорость испарения Какой пар называется насыщенным Опишите механизм превращения пара в жидкость. Приведите при этом зависимость давления от объёма. Каковы свойства насыщенного пара Как можно перевести насыщенный пар в ненасыщенный и наоборот Какой процесс называется кипением Каковы признаки кипения При каком условии жидкость кипит Что можно сказать о температуре кипения в зависимости от давления Почему разные жидкости имеют равную температуру кипения Зависит ли температура кипения от примесей Что называют влажностью воздуха Что называют парциальным давлением Что называют абсолютной влажностью Что называют относительной влажностью Что называют точкой росы При каком условии появляются туман, роса 15.Раскажите обустройстве гигрометра Ламбрехта. Расскажите обустройстве психрометра. На какие два вида можно разбить твердые тела Какие тела называют аморфными, что к ним относится, какими свойствами они обладают Что такое анизотропия, каким веществам она присуще 20. Что такое изотропии, каким веществам она присуще Какими свойствами обладают кристаллические тела Виды кристаллических решеток. Что называют деформацией Виды деформаций, какие детали испытывают эти виды Что называется относительным удлинением Что называется механическим напряжением Закон Гука. Диаграмма растяжений. ВЗК-6 БЛОК -6 |